Versagenssimulationen von Betonbauteilen unter mehrdimensionalen Beanspruchungen sind bis heute eine Herausforderung. Eine Vielzahl bisheriger Materialmodelle ist aus theoretischer Sicht bereits für eine Simulation von Betonkonstruktionen bis zum Versagen geeignet. Häufig beschränkt sich ihre Anwendung aber auf die rechnerische Bestätigung bekannter Versuche, da sie einer belastungsartspezifischen Anpassung von - zum Teil auch nichtphysikalischen - Materialparametern bedürfen. Insbesondere bei dreidimensionalen Materialmodellen wird dieses Problem dadurch verursacht, dass der gegenseitige Einfluss der Belastungen und Verformungen auf die mechanischen Eigenschaften aller Richtungen zu großen Teilen vernachlässigt wird. Zwar berücksichtigen Versagensflächen Festigkeitsunterschiede für unterschiedliche Spannungszustände zuverlässig, aber die Evolution der plastischen Verzerrungen und der Schädigungen in den einzelnen Richtungen wird sehr stark vereinfacht. In der vorliegenden Arbeit werden uni-, bi- und triaxiale Betondruckversuche mit Be- und Entlastung hinsichtlich der plastischen Verzerrungszustände und der orthotropen Schädigungszustände ausgewertet. Die daraus abgeleiteten Evolutionsgleichungen der Plastizität und der Schädigung werden ausschließlich in Abhängigkeit experimentell messbarer Zustandsvariablen formuliert. Auf diese Weise wird die Kalibrierung dieser Evolutionsgesetze an Materialversuche physikalisch nachvollziehbar. Die Evolutionsgleichungen werden als Materialroutine in ein Finite-Elemente-Programm integriert. Ihre Eignung für ein zukünftiges Materialmodell wird durch Simulation von durchgeführten Traglastversuchen verifiziert.
Erprobung experimentell basierter Evolutionsgleichungen für ein Werkstoffgesetz von Beton
Evaluation of experimentally based evolutionary equations for a material law of concrete
2017
Sonstige
Elektronische Ressource
Deutsch
DDC: | 629 |
Zum zyklischen Werkstoffgesetz des Schiffbaustahles 09G2
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