A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Membranstrukturen mit nicht-linearem anisotropen Materialverhalten - Aspekte der Materialprüfung und der numerischen Simulation
Derzeitig basiert die Bemessung von Textilmembranstrukturen auf der starken Vereinfachung eines linear elastischen Materialverhaltens mit unterschiedlichen Elastizitätsmoduln in Kett- und Schussrichtung. Im Beitrag wird anhand von Vergleichen mit experimentellen Ergebnissen gezeigt, dass diese Annahme für bestimmte Belastungssituationen unzureichend ist. Eine Materialbeschreibung im Rahmen der allgemeinen Kontinuumsmechanik bietet die Möglichkeit einer genaueren Abbildung der nichtlinearen und anisotropen Materialeigenschaften. Dazu wird ein hyperelastisches Modell unter Vernachlässigung der viskoelastoplastischen Eigenschaften vorgeschlagen, welches den eingespielten Gebrauchszustand unter Berücksichtigung der Nichtlinearität des Materials approximiert. Ferner wird eine Finite-Element-Formulierung auf Grundlage einer Schalentheorie angegeben, die für die Simulation der durch ein solches Modell beschriebenen Textilmembran geeignet ist. In einem numerischen Beispiel wird die Möglichkeit solcher Simulationen und das Potenzial für die Konstruktion von Membrantragwerken durch Ausnutzung optimaler Anordnungen der Kett- und Schussrichtung aufgezeigt.
Membranstrukturen mit nicht-linearem anisotropen Materialverhalten - Aspekte der Materialprüfung und der numerischen Simulation
Derzeitig basiert die Bemessung von Textilmembranstrukturen auf der starken Vereinfachung eines linear elastischen Materialverhaltens mit unterschiedlichen Elastizitätsmoduln in Kett- und Schussrichtung. Im Beitrag wird anhand von Vergleichen mit experimentellen Ergebnissen gezeigt, dass diese Annahme für bestimmte Belastungssituationen unzureichend ist. Eine Materialbeschreibung im Rahmen der allgemeinen Kontinuumsmechanik bietet die Möglichkeit einer genaueren Abbildung der nichtlinearen und anisotropen Materialeigenschaften. Dazu wird ein hyperelastisches Modell unter Vernachlässigung der viskoelastoplastischen Eigenschaften vorgeschlagen, welches den eingespielten Gebrauchszustand unter Berücksichtigung der Nichtlinearität des Materials approximiert. Ferner wird eine Finite-Element-Formulierung auf Grundlage einer Schalentheorie angegeben, die für die Simulation der durch ein solches Modell beschriebenen Textilmembran geeignet ist. In einem numerischen Beispiel wird die Möglichkeit solcher Simulationen und das Potenzial für die Konstruktion von Membrantragwerken durch Ausnutzung optimaler Anordnungen der Kett- und Schussrichtung aufgezeigt.
Membranstrukturen mit nicht-linearem anisotropen Materialverhalten - Aspekte der Materialprüfung und der numerischen Simulation
Membrane structures with a nonlinear anisotropic material behavior - Aspects of material testing and numerical simulation
Schröder, J. (author) / Balzani, D. (author) / Stranghöner, N. (author) / Uhlemann, J. (author) / Gruttmann, F. (author) / Saxe, K. (author)
Der Bauingenieur ; 86 ; 381-389
2011
9 Seiten, 9 Bilder, 1 Tabelle, 15 Quellen
Article (Journal)
German
| British Library Online Contents | 2011
| Wiley | 2018