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Stabilitäts- und Sensitivitätsuntersuchungen dünnwandiger Kreiszylinder unter axialem und radialem Druck mit der Methode der Finiten Elemente. Online Ressource
Ewert, Eduard
Karlsruhe (Deutschland)
Selbstverlag
2008, 231 S., Abb., Tab., Lit.
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[Quelle: http://d-nb.info]
Aufgrund der Fortschritte im Bereich numerischer Methoden und der signifikanten Verbesserung der Leistungsfähigkeit der Computer sind numerisch bestimmte Traglasten zu einem festen Bestandteil in der Bemessung von Schalentragwerken geworden. Hierbei beschränken sich Vorschriften wie Eurocode 3 auf die Ermittlung von Stabilitätslasten mittels statischer Betrachtung. Diese Vorgehensweise wird in der Arbeit in einem ersten Schritt hinsichtlich Genauigkeit, Effizienz und Robustheit untersucht. Hierbei werden elastische Stabilitätslasten für mittellange, dünnwandige Zylinder für die Lastfälle des axialen und des radialen Drucks für geometrisch perfekte und radial imperfekte Zylinder bestimmt. Das besondere Augenmerk liegt hierbei auf dem Einfluss der Approximation der gekrümmten Geometrie mit Schalenelementen unterschiedlicher Ansatzordnung - bilinear, biquadratisch und bikubisch - auf die Robustheit und die Konvergenzgeschwindigkeit bei regelmäßiger, d.h. uniform verfeinerter, und unregelmäßiger, d.h. adaptiv verfeinerter FE-Netze. Im nächsten Schritt erfolgt eine Untersuchung zur Abbildung des Tragverhaltens im gesamten Beulbereich - insbesondere dem Nachbeulbereich - mit Hilfe transienter Betrachtung. Mittels eines Vergleichs mit den Bemessungslasten nach DIN 18800 und Eurocode 3 wird geprüft, inwieweit die so bestimmten Gleichgewichtslagen im Nachbeulbereich zur Bemessung herangezogen werden können. Abschließend werden als eine alternative Methode zur Bemessung stabilitätsgefährdeter, dünnwandiger Tragwerke die stabilen Gleichgewichtslagen im Vorbeulbereich hinsichtlich ihrer Sensitivität gegenüber endlichen kinetischen Störungen untersucht. Hierzu werden zunächst Indikatoren zur Analyse der Bewegung der Struktur nach einer Störung hergeleitet. Anschließend werden Sensitivitätsanalysen an einem Kreisbogen und an Kreiszylindern unter axialer und radialer Druckbeanspruchung durchgeführt.
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