Materialien werden für die Definition von Elementen und Teilen benötigt.
Die Materialnummer wird automatisch vergeben, kann jedoch geändert werden. Bei der Nummerierung spielt die Reihenfolge keine Rolle. Sie muss auch nicht fortlaufend sein; Lücken in der Nummerierung sind zulässig.
Liste
Die 'Liste' verwaltet alle Materialien des Modells. In der Tabelle Liste von Objekttypen sind die Schaltflächen beschrieben, mit denen Sie Objekte einer Liste neu anlegen, kopieren oder löschen können.
Name
Sie können einen beliebigen Namen für das Material festlegen. Wenn die Bezeichnung mit einem Eintrag der Bibliothek übereinstimmt, liest RSECTION die hinterlegten Materialkennwerte ein. Um das Material in der Bibliothek auszuwählen, klicken Sie auf die Schaltfläche
am Ende der Eingabezeile. Die Übernahme von Materialien ist im Kapitel Materialbibliothek beschrieben.
Bei Materialien aus der Bibliothek sind die 'Grundlegenden Materialkennwerte' fest eingestellt und nicht veränderbar. Möchten Sie benutzerdefinierte Kennwerte des Materials verwenden, so haken Sie im Abschnitt 'Optionen' das Kontrollfeld Benutzerdefiniertes Material an (siehe Abschnitt Benutzerdefiniertes Material).
Basis
Das Register Basis verwaltet die fundamentalen Materialparameter.
Materialtyp
Über den Materialtyp wird die Kategorie des Materials festgelegt. Bei einem Material der Bibliothek ist einer der folgenden Materialtypen voreingestellt.
Elastizitätsmodul
Der E-Modul beschreibt das Verhältnis zwischen Normalspannung und Dehnung. Er fließt – wie der Schubmodul – in die Berechnung des Abklingfaktors 𝜆 ein und wird bei Querschnitten aus unterschiedlichen Materialien für die Ermittlung der ideellen Querschnittskennwerte benötigt.
Schubmodul
Der Schubmodul G, auch Gleitmodul genannt, ist die zweite Kenngröße zur Beschreibung des elastischen Verhaltens eines linearen, isotropen und homogenen Materials.
Querdehnzahl
Die Querdehnungszahl ν, auch Poissonzahl genannt, liegt bei isotropen Materialien üblicherweise zwischen 0,0 und 0,5. Ab einem Wert von 0,5 (z. B. Gummi) ist daher anzunehmen, dass kein isotropes Material vorliegt.
Der Zusammenhang zwischen E-Modul, G-Modul und Querdehnzahl bei einem isotropen Material ist in Gleichung Querdehnzahl beschrieben.
Werden die Eigenschaften eines isotropen Materials manuell definiert, so ermittelt RSECTION die Querdehnzahl aus den Werten des E- und G-Moduls. Diese Voreinstellung können Sie bei Bedarf in der Liste 'Definitionstyp' ändern.
Definitionstyp für Materialkennwerte
| E | G | (ν) | Querdehnzahl wird aus E- und G-Modul bestimmt |
| E | (G) | ν | Schubmodul wird aus E-Modul und Querdehnzahl bestimmt |
| E | G | ν | E-Modul, G-Modul und Querdehnzahl sind unabhängig voneinander |
Spezifisches Gewicht / Dichte
Das spezifische Gewicht γ beschreibt das Gewicht des Materials je Volumeneinheit. Dieser Wert wird für die Ermittlung des Querschnittsgewichts benötigt.
Die Dichte ρ beschreibt die Masse des Materials je Volumeneinheit.
Wärmedehnzahl
Die Wärmedehnzahl α beschreibt den linearen Zusammenhang zwischen Temperatur- und Längenänderungen (Dehnung des Materials bei Erwärmung, Stauchung bei Abkühlung).
Benutzerdefiniertes Material
Bei Materialien aus der Bibliothek sind die Materialkennwerte fest voreingestellt. Sie können daher in den Eingabefeldern nicht direkt geändert werden.
Um die Eigenschaften eines Material anzupassen, aktivieren Sie im Abschnitt 'Optionen' das Kontrollfeld Benutzerdefiniertes Material. Damit werden die Eingabefelder der grundlegenden Materialkennwerte im Register 'Basis' zugänglich.
Ebenso können Sie im Register 'Materialwerte' die Kennwerte ändern.
Im Register 'Steifigkeitsmodifizierung' können Sie zudem Teilungs- oder Multiplikationsfaktoren für E- und G-Module definieren.
