Beul- und Nachbeulverhalten von zugbeanspruchten d��nnen Platten mit Rissen und L��chern : nichtlineare Finite Elemente Analysen
| Autor: | Firmberger, Gerald |
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| Jazyk: | němčina |
| Rok vydání: | 2015 |
| Předmět: | |
| DOI: | 10.34726/hss.2015.24910 |
| Popis: | D��nnwandige Strukturen unter Druckbelastung neigen zum Beulen. Dieser Sachverhalt ist durchaus offensichtlich. W��hrend Beulen unter globalem Druck noch meistens in Erw��gung gezogen wird, wird demgegen��ber das Auftreten von Beulen unter Zugbelastung kaum in Betracht gezogen. Beulen kann jedoch auch bei Platten unter Zugbelastung, speziell bei Platten mit Ausnehmungen wie L��cher oder Risse, auftreten. Bei Platten mit L��chern oder Rissen entstehen lokale Druckspannungszus��ande, welche zum Beulen f��hren k��nnen. In dieser Arbeit wurde das lineare und nichtlineare Beulverhalten von d��nnwandigen Platten mit Loch/Riss unter Zugbelastung untersucht. F��r diesen Zweck wurden Finite Elemente Simulationen mit der Software ABAQUS durchgef��hrt. Das erste Ziel bestand darin, einen formalen Zusammenhang des Beulbeginnes mit den Geometrieparametern zu finden. Es wurde ein Python Skript entwickelt, um Parameterstudien automatisiert durchf��hren zu k��nnen. Anhand der Simulationsergebnisse und bereits vorhandener Erkenntnisse wurde eine Analogie von Druckzone an den Ausnehmungen zum Euler-Knicken gekn��pft. Mittels dieser Analogie konnte ein formaler Zusammenhang gefunden werden, um die Beulspannung zu berechnen. Mit weiteren Parameterstudien wurde dieser Zusammenhang ��berpr��ft. Das n��chste Ziel dieser Arbeit war, das nichtlineare Beulverhalten zu untersuchen, um einen Wirkmodul Ew zu bestimmen, damit der formale Zusammenhang aus der linearen Beulanalyse f��r das Auftreten der materiellen Nichtlinearit��t Plastizieren erweitert werden kann. Weiters wurde das Beulverhalten der Platte mit Loch/Riss unter Zugbelastung mit dominanten Imperfektionen affin zu Mode I beziehungsweise Mode II verglichen. Abschlie��end wurde das Nachbeulverhalten untersucht, um das Verhalten der Platten beim ��berschreiten der kritischen Spannung bis in den tiefen Nachbeulbereich zu betrachten. Buckling under global compressive loads is well known and its occurrence seems to be more or less obvious. Compared to this almost anybody known fact, buckling under global tensile loads is taken barely into account. However, buckling can occur at global tension loading, especially for stretched plates containing cut-outs such as holes or cracks. When plates have a hole or a crack, compressive stress arises near the cut out, which may cause local buckling of the plate. The task of this master thesis is, to investigate the linear and nonlinear buckling behaviour { of plates with finite dimensions which also have a hole or a crack { under global tensile load. For this purpose finite element simulations are performed. The structure is modelled by means of FEM with the commercial finite element software ABAQUS. The first goal was to find an analytical solution and buckling curves, which enables to predict the critical stress, for a particular geometry and size effects. The results of a parameter study performed with a Python script enabled to show an analogy of the pressure zone around the cut outs and Euler's buckling equation. As a result of this analogy, a formula could be found to predict the buckling stress. The next goal was to investigate nonlinear buckling behaviour in order to find a coherence of the effective modulus Ew and the material ow curve, to adapt the function found before for plastic material behaviour. The behaviour of the plates with hole/crack under tensile load with dominant mode I respectively mode II imperfections was examined too. Finally a postbuckling analysis was done, to show the behaviour |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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