A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Eine Finite-Elemente-Lösung auf der Basis eines erweiterten eindimensionalen Querschnitselements für die freie Torsion dünnwandiger prismatischer Stäbe
Es wird eine Finite-Elemente-Lösung auf der Basis eines erweiterten Querschnittselementes zur Berechnung der Wölbfunktion und der von ihr abhängigen Torsionskennwerte und Torsionsschubspannungen für dünnwandige prismatische Stäbe unter freier Torsion vorgestellt. Das formulierte finite Zwei-Knoten-Element mit sechs Elementfreiheitsgraden ist durch Einbeziehung der Verdrehung um die Elementachse in der Lage, den linearen Term der Veränderlichkeit der Verwölbung quer zur Elementachse zu erfassen. Aufgrund dessen werden im Gegensatz zum einfachen Zwei-Knoten-Element mit nur zwei Elementfreiheitsgraden, das nur die über die Wanddicke konstanten Schubspannungen aus den Kreisschubflüssen der geschlossenen Profilteile liefert, auch die diese überlagernden, über die Wanddicke linear veränderlichen Schubspannungen des aufgeschnittenen Profils erfaßt. Der Vergleich der Ergebnisse der Untersuchungen an einer ausgewählten dünnwandigen Profilform mittels diverser FE-Modelle zeigt auf, dass das entwickelte finite Zwei-Knoten-Element mit sechs Elementfreiheitsgraden bei einem nur geringen numerischen Mehraufwand genauere Ergebnisse liefert, als das Pendant mit nur zwei Elementfreiheitsgraden. Es ist jedoch nicht die Genauigkeitssteigerung, die dieses Element auszeichnet, sondern vielmehr der Vorteil, dass dieses Element in der Lage ist, die Veränderlichkeit der Schubflüsse quer zur Segmentachse zu erfassen. Damit bietet sich das entwickelte finite Querschnittselement in hervorragender Weise für das Pre- und Postprocessing im Rahmen von FE-Analysen bei Verwendung von räumlichen dünnwandigen Stabstrukturelementen an.
Eine Finite-Elemente-Lösung auf der Basis eines erweiterten eindimensionalen Querschnitselements für die freie Torsion dünnwandiger prismatischer Stäbe
Es wird eine Finite-Elemente-Lösung auf der Basis eines erweiterten Querschnittselementes zur Berechnung der Wölbfunktion und der von ihr abhängigen Torsionskennwerte und Torsionsschubspannungen für dünnwandige prismatische Stäbe unter freier Torsion vorgestellt. Das formulierte finite Zwei-Knoten-Element mit sechs Elementfreiheitsgraden ist durch Einbeziehung der Verdrehung um die Elementachse in der Lage, den linearen Term der Veränderlichkeit der Verwölbung quer zur Elementachse zu erfassen. Aufgrund dessen werden im Gegensatz zum einfachen Zwei-Knoten-Element mit nur zwei Elementfreiheitsgraden, das nur die über die Wanddicke konstanten Schubspannungen aus den Kreisschubflüssen der geschlossenen Profilteile liefert, auch die diese überlagernden, über die Wanddicke linear veränderlichen Schubspannungen des aufgeschnittenen Profils erfaßt. Der Vergleich der Ergebnisse der Untersuchungen an einer ausgewählten dünnwandigen Profilform mittels diverser FE-Modelle zeigt auf, dass das entwickelte finite Zwei-Knoten-Element mit sechs Elementfreiheitsgraden bei einem nur geringen numerischen Mehraufwand genauere Ergebnisse liefert, als das Pendant mit nur zwei Elementfreiheitsgraden. Es ist jedoch nicht die Genauigkeitssteigerung, die dieses Element auszeichnet, sondern vielmehr der Vorteil, dass dieses Element in der Lage ist, die Veränderlichkeit der Schubflüsse quer zur Segmentachse zu erfassen. Damit bietet sich das entwickelte finite Querschnittselement in hervorragender Weise für das Pre- und Postprocessing im Rahmen von FE-Analysen bei Verwendung von räumlichen dünnwandigen Stabstrukturelementen an.
Eine Finite-Elemente-Lösung auf der Basis eines erweiterten eindimensionalen Querschnitselements für die freie Torsion dünnwandiger prismatischer Stäbe
A finite element solution on the basis of an extended one-dimensional cross-section-element for the Saint-Venant torsion of thin-walled prismatic beams
Eilering, Siegfried (author)
Stahlbau ; 74 ; 925-932
2005
8 Seiten, 13 Bilder, 1 Tabelle, 13 Quellen
Article (Journal)
German
St. Venantsche Torsion prismatischer Stäbe mit elastoplastischem Werkstoffverhalten
| Online Contents | 2000
Biegetorsionsprobleme gerader dünnwandiger Stäbe
| TIBKAT | 1972
Biegetorsionsprobleme gerader dünnwandiger Stäbe
| UB Braunschweig | 1972
Berechnung dünnwandiger prismatischer Faltwerke mit verformbarem mehrzelligen Querschnitt
| UB Braunschweig | 1977