Berechnung versteifter Flaechentragwerke mit einem FE-Modell nach der Mindlin-Theorie: Fid-Bau Portal

Berechnung versteifter Flaechentragwerke mit einem FE-Modell nach der Mindlin-Theorie

Chmielewski, R. / Roehr, U.

Ausgehend von den Annahmen der Mindlin/Reissner-Plattentheorie wird ein allgemeines isoparametrisches Viereckselement mit linearer Interpolation fuer die Element- und Verformungsgeometrie entwickelt. Durch die Einfuehrung eines separaten Schubansatzes konnten Locking-Erscheinungen vermieden und die Patch-Testbedingungen erfuellt werden. Zur Sicherung der positiven Elementeigenschaften wird bei der Ableitung der Gleichungen fuer diskret zuberuecksichtigende Steifen von den Verschiebungs- und Verformungsansaetzen des Basiselementes ausgegangen. Hierdurch erfolgt eine stetige Erfuellung der Vertraeglichkeitsbedingung und es koennen elementinterne Steifenverlaeufe beruecksichtigt werden. Somit ist die Moeglichkeit einer weitgehend unabhaengigen Diskretisierung der verrippten Platte von der Steifenanordnung gegeben. Zur Realisierung lokaler Netzverfeinerungen werden auf Basis einer gemischten Interpolationstechnik kompatible Uebergangselemente abgeleitet. Beispiele zu den Problemklassen Elastostatik und lineare Stabilitaetbelegen, dass mit diesen Spezialelementen erstellte Netzkonfigurationen im Vergleich zu konventionellen Vernetzungen nicht nur aufwandssparend sind, sondern oftmals sogar zu einer flexibleren Struktursimulation fuehren. Durch diese Eigenschaft, verbunden mit dem Einfuegen zusaetzlicher Systemknoten in ein bestehendes FE-Netz (Netzverfeinerung), ist diese Modellform auch fuer automatisierte Netzanpassungstechniken geeignet.