Vorverformung als Imperfektion

[scapa920]

Guten Tag

Ich habe ein einfach-symmetrisches Profil als Schalenmodell in RFEM modelliert. An diesem möchte ich nun eine Biegedrillknickuntersuchung nach Theorie II. Ordnung führen. Nun würde ich gerne wissen, welche Möglichkeiten mir RFEM zur Berücksichtigung von Imperfektionen zur Verfügung stellt. Die implementierte Funktion "Neue Imperfektion" funktioniert ja soweit ich informiert bin nur bei Stabelementen.

Die einfachste Art ist ja offensichtlich eine Auslenklast aufzugeben. Mich würde es interessieren ob folgendes auch möglich ist:

- Die Verformungen mit Faktor aus einer Eigenwertanalyse von RFSTABIL in das Bauteilmodell zu übernehmen.

- Einem bzw. mehreren Knoten (welche kein Auflager bilden) eine Initialverformung aufgeben, welche aber nach Lastaufgabe erhöht werden kann.

Besten Dank für eure Antworten

Gruss Scapa

[Joerg Sando]

AW: Vorverformung als Imperfektion

Hallo,
bei BDK-Untersuchungen müssen Sie mit dem Modul FE-BDK arbeiten:

Biegedrillknicknachweise nach Theorie II. Ordnung (FEM)

Mit dem RSTAB-Zusatzmodul FE-BGDK können ebene Teilsysteme aus räumlichen RSTAB-Systemen herausgelöst und nach Biegetorsionstheorie II. Ordnung mit Berücksichtigung der Verwölbung berechnet werden. Dabei werden Geometrie-, Lager- und Belastungsdaten automatisch in das FE-BGDK Modell übernommen.
Im Modul können dann weitere biegedrillknick-spezifische Angaben ergänzt werden.
Als Ergebnis erhält man nach der Berechnung Verformungen, Schnittgrößen, Auflagerkräfte und Spannungen. Da mit Wölbkrafttorsion gerechnet wird, erhält man auch den Bimoment-Verlauf sowie die Verläufe von primärer und sekundärer Torsion.

Viele Grüße
Jörg Sando

[scapa920]

AW: Vorverformung als Imperfektion

Besten Dank für die Antwort

In meinem Fall muss ich meinen Querschnitt in DICKQ oder DUENQ modellieren (es handelt sich um ein sehr schlankes, schwertförmiges, einfach-symmetrisches Aluminium Fassadenprofil mit zwei Hohlräumen). Soweit ich der Hilfe von BGDK gelesen habe, funktionieren BGDK nur für die bereits implementierte Querschnitte, nicht aber für vollkommen neue aus DUENQ oder DICKQ.

Daher würde mich die usprünglich gestellte Frage, welche Möglichkeiten mir zur Eingabe von Imperfektionen von RFEM bereitsgestellt werden, doch noch interessieren.

An der zusätzlichen Auslenklast als Imperfektion stört mich, dass diese natürlich auch Spannungen zur Folge hat. Da ich mein Kippproblem als Spannungsproblem löse und die Profilgeometrie etwas unglücklich ist, ist der Einfluss der Spannungen aus der Imperfektionslast leider ziemlich gross. Das macht ein Beurteilen der Lösung schwierig, da nach Theorie II. Ordnung ja kein Superpositionsprinzip mehr gilt.

Am liebsten wäre mir eben, wenn ich in RFEM eine spannungsfreie Vorverformung aufgeben könnte. Ist sowas möglich, ohne die Vorverformung geometrisch zu modellieren?

Gruss Scapa

[Frank Faulstich]

AW: Vorverformung als Imperfektion

Hallo!

In meinem Fall muss ich meinen Querschnitt in DICKQ oder DUENQ modellieren (es handelt sich um ein sehr schlankes, schwertförmiges, einfach-symmetrisches Aluminium Fassadenprofil mit zwei Hohlräumen). Soweit ich der Hilfe von BGDK gelesen habe, funktionieren BGDK nur für die bereits implementierte Querschnitte, nicht aber für vollkommen neue aus DUENQ oder DICKQ.

Mit FE-BGDK (das ist ein anders Modul als BGDK) können DUENQ-Profile auf Biegedrillknicken nachgewiesen werden. Die Stäbe können auch planmäßige Torsion haben.

Daher würde mich die usprünglich gestellte Frage, welche Möglichkeiten mir zur Eingabe von Imperfektionen von RFEM bereitsgestellt werden, doch noch interessieren.

An der zusätzlichen Auslenklast als Imperfektion stört mich, dass diese natürlich auch Spannungen zur Folge hat. Da ich mein Kippproblem als Spannungsproblem löse und die Profilgeometrie etwas unglücklich ist, ist der Einfluss der Spannungen aus der Imperfektionslast leider ziemlich gross. Das macht ein Beurteilen der Lösung schwierig, da nach Theorie II. Ordnung ja kein Superpositionsprinzip mehr gilt.

Am liebsten wäre mir eben, wenn ich in RFEM eine spannungsfreie Vorverformung aufgeben könnte. Ist sowas möglich, ohne die Vorverformung geometrisch zu modellieren?

Ja, das ist möglich. Dazu gibt es das Modul RF-IMP. Damit kann unter anderen das FE-Netz spannungsfrei vorverformt werden. Die Vorverformung kann aus einer Verformung aus Belastung, aus einer Stabilitätsfigur oder aus einer Dynamik-Eigenform generiert werden. Sinnvoll bei Ihrem Problem ist es, die Eigenwerte mit RF-STABIL zu berechnen und diese Stabilitätsfiguren als Grundlage für die Imperfektion zu verwenden.
Bei der Berechnung nach Theorie II. Ordnung kann diese Vorferformung berücksichtigt werden. (Basisangaben der Lastfallgruppe, Berechnungsparameter, Imperfektion aus RF-IMP)

Es ibt also zwei grundsätzlich verschiedene Wege, das Profile nachzuweisen:

1. mit Stabelementen in FE-BGDK
2. mit Flächenelementen in RFEM

Der Eingabeaufwand für den ersten Weg ist wesentlich kleiner. Der 2. Weg hat aber den Vorteil, dass nicht nur solche Effekte wie Biegeknicken und Biegedrillknicken sondern aus lokale Stabilitätsprobleme wie Beulen erfasst werden.

Viele Grüße

Frank Faulstich

[scapa920]

AW: Vorverformung als Imperfektion

Besten Dank für Ihre Antwort

Das Zusatztool RSImp ist ja der Hit. Funktioniert wunderbar. FE-BGDK hatte ich auch bereits ausprobiert. Jedoch meldet FE-BGDK bei der Berechnung "unzulässiger Querschnitt" wenn ich mein DICKQ Profil auswähle. Deshalb bin ich auch davon ausgegangen, dass DICKQ Querschnitte wie bei BGDK nicht akzeptiert werden.

Wo könnte der Fehler liegen? RSTAB kommt ansonsten gut mit dem DICKQ Querschnitt zurecht.

Gruss Scapa

[Frank Faulstich]

AW: Vorverformung als Imperfektion

Jedoch meldet FE-BGDK bei der Berechnung "unzulässiger Querschnitt" wenn ich mein DICKQ Profil auswähle.

Hallo,

in FE-BGDK sind DICKQ-Querschnitte nicht zugelassen. Bei diesen Querschnitten fehlen ein paar Querschnittswerte insbesondere zur Verwölbung. Der Rechenkern von FE-BGDK ist außerdem für die Berechnung von dünnwandigen Querschnitten ausgelegt.

Viele Grüße

Frank Faulstich