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Entwicklung und Anwendung eines nicht-lokalen Materialmodells zur Simulation duktiler Schädigung in metallischen Werkstoffen

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[Quelle: https://eldorado.tu-dortmund.de]

Diese Arbeit umfaßt die Entwicklung, Implementierung und Anwendung einer nichtlokalen, gradientenabhängigen Erweiterung des lokalen Gurson-Modells zur Simulation duktiler Schädigung für metallische Werkstoffe, um die Anwendungsgrenzen lokaler Schädigungsmodelle im Rahmen der FE-Methode bzgl. Netzabhängigkeit und Lokalisierung von Simulationsergebnissen zu überwinden. Zu den offenen Problemen bei der Anwendung von lokalen, inelastischen Schädigungsmodellen gehört u. a. die Abhängigkeit der erzielten Ergebnisse von der Größe und Orientierung der zur Strukturdiskretisierung eingesetzten Finiten Elemente. Diese Netzabhängigkeit tritt insbesondere bei der Verwendung lokaler Stoffgesetze und der Simulation entfestigenden Materialverhaltens auf. Diese Beschränkungen lokaler Modelle sind maßgeblich auf den Eindeutigkeitsverlust der Lösung des Systems der konstitutiven Gleichungen durch die Modellierung von Entfestigungsvorgängen zurückzuführen. Ausgangspunkt für die Entwicklung einer nichtlokalen Formulierung des Gurson-Modells stellt die Zielsetzung dar, die lokale Beschreibung der Schädigungsentwicklung durch die Evolutionsgleichung des Hohlraumvolumenanteils unter Berücksichtigung des Gradienten der räumlichen Schädigungsverteilung zu erweitern.

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E. Cziesielski, F. Vogdt
Erhöhung der Restlebensdauer von Wohnbauten in Großtafelbauweise in den neuen Bundesländern
Bau- und Wohnforschung
1994, 163 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Zur Erhöhung der Restlebensdauer der Gebäude in Großtafelbauart werden insbesondere Maßnahmen erforderlich, die den Korrosionsfortschritt der Bewehrung in den Vorsatzschichten und Wetterschutzschalen, die in der Regel mit einer unzureichenden Betondeckung ausgeführt sind, zu stoppen. Dieses ist, wie Untersuchungen zeigten, durch eine nachträglich aufgebrachte Wärmedämmung möglich. Wärmedämmverbundsysteme werden auf Dreischichtenplatten von Großtafelbauten im Bereich der Elementstöße durch die Fugenbewegung aus der thermisch und hygrisch bedingten Vorsatzschichtverformung beansprucht. Es wurde insbesondere der Frage nachgegangen, welche Fugenbreitenänderungen nach Aufbringen eines WDV-Systems verbleibt. Zusätzlich erfolgt eine Abschätzung der überbrückbaren Fugenöffnung, damit die Dauerhaftigkeit des WDV-Systems und damit auch die der Großtafelbauten sichergestellt wird. Ergebnis der Untersuchungen war, daß bei konventionellen Polystyrol-Systemen mit Kunstharzputz sowie bei mineralischen WDV-Systemen unter der Voraussetzung einer abgestimmten Systemkomponentenwahl, die nachzuweisen ist, von einer Überbrückungsfähigkeit (auch bei WDV-Systemen auf 6 m langen Wänden des Großtafelbaus) ausgegangen werden kann.

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- Wenzel
Verformungen und Beanspruchungen dünnwandiger zylindrischer Silozellen infolge Teilflächenlasten. Anhang
Bauforschung, Band T 2520/2
1993, 400 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

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- Wenzel
Verformungen und Beanspruchungen dünnwandiger zylindrischer Silozellen infolge Teilflächenlasten
Bauforschung, Band T 2520/1
1993, 93 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Neben einer mangelhaften Bauausführung liegen die Hauptschadensursachen bei Silobauwerken in unzureichenden Lastannahmen. Insbesondere die entlang des Umfanges ungleichmäßigen Verteilungen des horizontal wirkenden Silodrucks, die vor allem beim ausmittigen Entleeren, aber auch bei nicht mittigem Füllen der Silozellen auftreten, führen auch bei zylindrischen Silozellen zu Biegebeanspruchungen, die bei Schadensauswertungen häufig als Schadensursachen erkannt werden. Im Rahmen des Forschungsvorhabens werden zunächst aus der Literatur bekannte, auf einzelnen Forschungsarbeiten basierende und dann die in verschiedenen nationalen Regelungen (Normen) enthaltenen Lastansätze dargelegt und miteinander verglichen. Das Hauptaugenmerk gilt dabei der Frage, wie die beim ausmittigen Entleeren ungleichmäßigen Horizontaldruckverteilungen bei der Bemessung zu berücksichtigen sind. Im Rahmen eines Versuchsprogrammes an Modellsilos wird anschließend das Problem der Umfangsverteilung der Horizontaldrücke beim mittigen und ausmittigen Entleeren erforscht. (-y-)

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H. Cords, G. Kleist, R. Zimmermann
Berechnung von Kriechverformungen unter strikter Einhaltung kontinuums-mechanischer Gleichgewichtsbedingungen
1984, 79 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Es wurde gezeigt, dass die Problematik der Kriechverformungsrechnungen fuer Bauteile in engem Zusammenhang mit der Problematik der Materialforschung zu sehen ist. Die ausschliesslich am Kriechexperiment orientierten Stoffgesetze bedingen, dass Volumenaenderungen nicht zugelassen werden, obwohl eine ausgewogene Spannungsrelaxation das Volumen als veraenderliche Erhaltungsgroesse beruecksichtigen muesste. Ausserdem ist es wegen der Inkompressibilitaetsbedingungen nicht moeglich, eine eindeutig bestimmte stationaere Spannungsverteilung zu ermitteln. In einem ersten Schritt zur Klaerung des Problemkreises wurden Kriechverformungsrechnungen fuer eine rundum gekerbte, zylindrische Zugprobe durchgefuehrt. Dabei wurden volumenaendernde Kriechdehnungen in begrenztem Masse zugelassen, um damit numerische Stabilitaet im Iterationsverfahren zur Bestimmung der stationaeren Spannungsverteilung zu erzielen. In einem zweiten Schritt wurde von den Autoren ein Stoffgesetz vorgeschlagen und getestet, das Volumenaenderungen des Materials bei Spannungsrelaxation beruecksichtigt. (-z-)

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Zeitschriftenartikel

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Fischer, Andreas
Neuer Nachweis der Biegeschlankheit für Platten
Beton- und Stahlbetonbau, 2018

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Zutz, Thomas
Entree fürs Weltkulturerbe. James-Simon-Galerie: Das Eingangsgebäude zur Museumsinsel Berlin
Opus C, 2017

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Holst, Christoph; Schmitz, Berit; Schraven, Achim; Kuhlmann, Heiner
Eignen sich in Standardsoftware implementierte Punktwolkenvergleiche zur flächenhaften Deformationsanalyse von Bauwerken? Eine Fallstudie anhand von Laserscans einer Holzplatte und einer Staumauer (kostenlos)
zfv Zeitschrift für Geodäsie, Geoinformation und Landmanagement, 2017

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Barnefske, Eike; Keller, Friedrich; Klimaschewski, Artjom; Schramme, Kai; Bögle, Annette; Sternberg, Harald
Modellierung und Laboruntersuchung der Dämpfung von Faser-Bragg-Gitter-Sensoren (FBG) in Membran-Fassadenelementen mit einem photogrammetrischen Dehnungsmesssystem (kostenlos)
zfv Zeitschrift für Geodäsie, Geoinformation und Landmanagement, 2017

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Schlicke, Dirk; Tue, Nguyen Viet
Mindestbewehrung zur Begrenzung der Rissbreite unter Berücksichtigung des tatsächlichen Bauteilverhaltens - Teil 1: Verformungsbasiertes Bemessungsmodell und Anwendung für Bodenplatten
Beton- und Stahlbetonbau, 2016

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