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Laminattheorien höherer Ordnung
DieLaminattheorie höherer Ordnung in Kap. 13 diskutierte klassische Laminattheorie hat sich in vielerlei praktischen Anwendungen bestens bewährt und stellt für viele relevante Ingenieursprobleme die Theorie der Wahl dar. Wie diskutiert bringt sie einige Widersprüche mit sich, die aber zumindest bei der Betrachtung hinreichend dünner Laminattragwerke vernachlässigbar sind. Wesentliche Grundlage der klassischen Laminattheorie sind die Annahmen der Kirchhoffschen Plattentheorie (s. Kap. 7), also die Hypothese vom Ebenbleiben der Querschnitte sowie die Normalenhypothese, in Verbindung mit der Annahme eines ebenen Spannungszustandes bezüglich der Dickenrichtung des Laminats. Diese Annahmen führen bei hinreichend dünnen Tragwerken zu guten und praktisch tauglichen Ergebnissen, jedoch zeigt es sich auch, dass bei Vorliegen dickerer Laminate und auch bei Laminaten mit schwachen transversalen Schubsteifigkeiten signifikante Fehler in der Berechnung entstehen können, wenn in solchen Fällen ebenfalls mit der klassischen Laminattheorie gerechnet wird. Üblicherweise sind diese Fehler nicht konservativ, so dass sich bei Verwendung der klassischen Laminattheorie zu kleine Durchbiegungen, aber auch zu hohe Beullasten ergeben, was in vielen Fällen nicht hinnehmbar ist. Darüber hinaus hat es sich gezeigt, dass im Rahmen der klassischen Laminattheorie (genau wie beim Euler-Bernoulli-Balken oder der Kirchhoff-Platte) keine Möglichkeit der Berechnung der transversalen Schubspannungen \documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$\tau _{xz}$$\end{document} und \documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$\tau _{yz}$$\end{document} und damit auch der transversalen Schubverzerrungen \documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$\gamma _{xz}$$\end{document} und \documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$\gamma _{yz}$$\end{document} aus konstitutiven Beziehungen besteht, eine Diskrepanz, die gerade bei dicken Laminaten mit z. T. doch erheblichen interlaminaren Spannungen signifikant zu Buche schlagen kann. Je nach Anwendungsfall kann außerdem die Berechnung der Normalspannung \documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$\sigma _{zz}$$\end{document} ebenfalls von Wichtigkeit sein.
Laminattheorien höherer Ordnung
DieLaminattheorie höherer Ordnung in Kap. 13 diskutierte klassische Laminattheorie hat sich in vielerlei praktischen Anwendungen bestens bewährt und stellt für viele relevante Ingenieursprobleme die Theorie der Wahl dar. Wie diskutiert bringt sie einige Widersprüche mit sich, die aber zumindest bei der Betrachtung hinreichend dünner Laminattragwerke vernachlässigbar sind. Wesentliche Grundlage der klassischen Laminattheorie sind die Annahmen der Kirchhoffschen Plattentheorie (s. Kap. 7), also die Hypothese vom Ebenbleiben der Querschnitte sowie die Normalenhypothese, in Verbindung mit der Annahme eines ebenen Spannungszustandes bezüglich der Dickenrichtung des Laminats. Diese Annahmen führen bei hinreichend dünnen Tragwerken zu guten und praktisch tauglichen Ergebnissen, jedoch zeigt es sich auch, dass bei Vorliegen dickerer Laminate und auch bei Laminaten mit schwachen transversalen Schubsteifigkeiten signifikante Fehler in der Berechnung entstehen können, wenn in solchen Fällen ebenfalls mit der klassischen Laminattheorie gerechnet wird. Üblicherweise sind diese Fehler nicht konservativ, so dass sich bei Verwendung der klassischen Laminattheorie zu kleine Durchbiegungen, aber auch zu hohe Beullasten ergeben, was in vielen Fällen nicht hinnehmbar ist. Darüber hinaus hat es sich gezeigt, dass im Rahmen der klassischen Laminattheorie (genau wie beim Euler-Bernoulli-Balken oder der Kirchhoff-Platte) keine Möglichkeit der Berechnung der transversalen Schubspannungen \documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$\tau _{xz}$$\end{document} und \documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$\tau _{yz}$$\end{document} und damit auch der transversalen Schubverzerrungen \documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$\gamma _{xz}$$\end{document} und \documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$\gamma _{yz}$$\end{document} aus konstitutiven Beziehungen besteht, eine Diskrepanz, die gerade bei dicken Laminaten mit z. T. doch erheblichen interlaminaren Spannungen signifikant zu Buche schlagen kann. Je nach Anwendungsfall kann außerdem die Berechnung der Normalspannung \documentclass[12pt]{minimal} \usepackage{amsmath} \usepackage{wasysym} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{amsbsy} \usepackage{mathrsfs} \usepackage{upgreek} \setlength{\oddsidemargin}{-69pt} \begin{document}$$\sigma _{zz}$$\end{document} ebenfalls von Wichtigkeit sein.
Laminattheorien höherer Ordnung
Mittelstedt, Christian (author)
Flächentragwerke ; Chapter: 14 ; 551-598
2022-11-02
48 pages
Article/Chapter (Book)
Electronic Resource
German
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