Betonstoffgesetze für hochdynamische Beanspruchungen: Fid-Bau Portal

Betonstoffgesetze für hochdynamische Beanspruchungen

Eibl, J. / Schmidt-Hurtienne, B.

Ein realistisches Betonstoffgesetz für dynamische Belastungen darf nicht nur von der aktuellen Dehnrate abhängen, sondern muß stattdessen die Belastungsgeschichte in die dynamische Formulierung mit einbeziehen. Nach einem Überblick über experimentelle Erkenntnisse, die die physikalisch-mechanische Grundlage für die Entwicklung des vorgestellten Stoffgesetzes bilden, wird ein eindimensionales Schädigungsmodell auf Makroebene unter Einbeziehung des Mikroschädigungsverhaltens vorgestellt. Das zunächst statische Modell wird um die Wirkung der Massenträgheit ergänzt und ein dynamisches Stoffgesetz hergeleitet. Die Verifikation erfolgt mit Split-Hopkinson-Bar Versuchen. Ausgehend von diesem Modell und grundsätzlichen Erkenntnissen zur Entwicklung von dreidimensionalen Stoffgesetzen wird ein mehraxiales, kontinuums-mechanisches Schädigungsmodell entwickelt. Es handelt sich dabei um ein gekoppeltes Schädigungs-Plastizitätsmodell mit dynamisch verzögerter Schädigungsaktivierung, das das Betonbruchverhalten in experimentell bekannten Beanspruchungsfällen realistisch beschreiben kann. Die Simulation von Wellenausbreitungsvorgängen beim Split-Hopkins-Bar Versuch sowie die Abschätzung von Perforationswiderständen bei Schußversuchen zeigen, daß die Geschichtsabhängigkeit des Stoffgesetzes eine wichtige Voraussetzung für die Berechnung hochdynamischer Vorgänge ist.