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Dreidimensionale Schädigungsmodellierung heterogener Materialien
Bruss, Ingrid; Bischoff, Manfred (Herausgeber)
Quelle: Bericht - Institut für Baustatik und Baudynamik der Universität Stuttgart
Stuttgart (Deutschland)
Selbstverlag
2011, XVI,168 S., Abb., Lit.
ISBN: 978-3-00-035167-9
tech.Diss.; Stuttgart 2011
Serie: Bericht - Institut für Baustatik und Baudynamik der Universität Stuttgart, Nr.55

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[Quelle: http://d-nb.info]
Die Arbeit setzt sich mit der dreidimensionalen Modellierung heterogener, kohäsiver Reibungsmaterialien auseinander. Exemplarisch beziehen sich die Untersuchungen auf Beton und textilfaserverstärkten Beton, die ein ausgeprägt nichtlineares Materialverhalten aufweisen. Mikromechanische Versagensmechanismen wie Delamination zwischen Faser und Matrix sowie Mikrorisse und Mikroporen im Beton führen auf Strukturebene zu schmalen Versagensbereichen, in denen die Dehnungen lokalisieren. Aufgrund dieser irreversiblen Versagensprozesse wird Energie dissipiert und es kommt zur Abminderung der elastischen Materialeigenschaften. Die Breite der Prozesszone ist typischerweise mehrere Größenordnungen kleiner als die Strukturabmessungen, was Verschiebungen auf unterschiedlichen Skalen impliziert. Die Auflösung dieser Verschiebungen sowie der großen Gradienten in der Lösungsfunktion erfordern entweder eine sehr feine Diskretisierung oder eine Erweiterung des Approximationsraumes. Zur detaillierten numerischen Analyse der Delamination in Faserverbundwerkstoffen und der Rissentwicklung in Beton wird im Hauptteil der Arbeit eine erweiterte Finite-Elemente-Methode vorgestellt. Im zweiten Teil wird zur Berücksichtigung feinskaliger Versagensphänomene im makroskopischen Verhalten eine Zweiskalenmethode entwickelt.
Faserbeton, Normalbeton, Materialverhalten, Nichtlinearität, Rissbildung, Modellierung, fibre-reinforced concrete, normal concrete, material behaviour, non-linearity, cracking, modelling, Faserverbundwerkstoff, Textilfaser, Beton, Dehnung, Mikroriss, Versagensmechanismus, Schädigungsmechanismus, Dreidimensionalität, Kontinuumsmechanik, Anwendungsbeispiel, fiber-reinforced composite, textile fiber, concrete, strain, microcrack, failure mechanism, damage mechanism, three dimensionality, mechanic of continua,
Referenzprojekte aus der Forschung seit 1984
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