Plattenbeulen

[IndianaJones]

Hallo,
Ich habe eine 4-seitig gelagerte Platte beulen lassen, indem ich eine der Randlinien in die Mitte der Platte zwangsverschoben habe.
Jetzt möchte ich herausfinden, um wie viele Millimeter sich die Platte ausbeult (Eine Eigenform-Analyse habe ich schon hinbekommen).
Außerdem würde ich mir noch gerne einen GMNIA-Graph anzeigen lassen mit den Axen Normalkraft [N] und Zeit [s], wie ich es in einem Beispielhaften Bild angefügt habe.

Ich freue mich über Hilfe und Rückmeldung.

[Frank Faulstich]

Hallo. Bei einer linearen Beulanalyse kann man prinzipiell nicht berechnen, um wie viel die Platte ausbeult. Das ist analog zum Knicken eines Stabs. Da kann auch nur ausgerechnet werden, bei welcher Last der Stab ausknickt, aber nicht um wie viel Milimeter.

Sind Sie sich wirklich sicher, dass Sie die Kraft abhängig von der Zeit berechnen wollen? Das geht mit RFEM, ist aber wirklich allerhöchstes Niveau. Es müsste dann eine dynamische Analyse mit dem nichtlinearen Zeitverlaufsverfahren durchgeführt werden...

Viele Grüße
Frank Faulstich

[IndianaJones]

Vielen Dank für die Antwort,
Ich will eigentlich lediglich ausrechnen was die maximal aufnehmbare Kraft ist und somit was die maximal aufnehmbare Normalspannung ist.
Wenn es einen einfacheren Weg für dieses Modell gibt würde ich diesen bevorzugen.

Viele Grüße

[IndianaJones]

Nachtrag,
Mit der Kraft N_cr bin ich leider zum Flaschen Ergebnis gekommen.

[IndianaJones]

Hallo,
eine weitere Frage: Was genau bewirkt die Option in RF-STABIL "Anfangsnormalkräfte hinzufügen"?
Ich freue mich sehr über Antworten!

[Frank Faulstich]

...
Ich will eigentlich lediglich ausrechnen was die maximal aufnehmbare Kraft ist und somit was die maximal aufnehmbare Normalspannung ist.
Wenn es einen einfacheren Weg für dieses Modell gibt würde ich diesen bevorzugen.

Der einfachste Weg für den Beunachweis eine rechteckige ebene Fläche wäre das Programm FE-BEUL. Im Anhang ist ein ganz einfache Beispieldatei zu finden. Da muss zunächst die Abmessung definiert werden.


Dann werden die Randspannungen einegegeben werden.


In den Details kann eingestellt werden, ob bei einem unversteiften Beulfeld wie hier nach den ormels der Norm oder nach FEM gerechnet werden soll.



Viele Grüße
Frank Faulstich

[IndianaJones]

Vielen Dank für die Antwort,
ist es auch möglich mit dem FE-BEUL Programm eine Geometrisch und werkstofflich nicht-lineare Berechnung mit Imperfektionen durchzuführen, da ich so auf ein Ergebnis komme, das in etwa um den Faktor 1,5 zu hoch ausfällt.

Liebe Grüße

[Deep Thought]

Der einfachste Weg für den Beunachweis eine rechteckige ebene Fläche wäre das Programm FE-BEUL. Im Anhang ist ein ganz einfache Beispieldatei zu finden. Da muss zunächst die Abmessung definiert werden.

Ehrlich gesagt, einem Studenten würde ich eher raten, den Nachweis manuell nach EC 5 1-5 durchzuführen. Da lernt man mehr...

[IndianaJones]

Ich muss das aber mit RFEM machen...
Also ich habe jetzt eine Platte mit einem c/t-Verhältnis von 50 erstellt. Diese erreicht aber ein Sigma_cr von ca 300 N/mm^2 komischerweise.
Ich habe eine Vorlage, in der jemand einen ähnlichen Versuch durchführt, aber diese Person bekommt ein Sigma_cr bei ca 190 N/mm^2 heraus. Ich glaube dass es daran liegt, dass ich eine lineare Beulanalyse durchführe. Imperfektionen nach DIN EN 1993-1-5 habe ich schon angesetzt, was jedoch nur eine sehr geringe Abweichung zur Folge hatte. Ich habe auch ein isotrop nichtlinear elastisches Werkstoffverhalten angesetzt. Eigentlich sollte sigma_cr die Streckgrenze (235 N/mm^2)/1,1 (1,1 ist ein Abminderungsfaktor) erst bei einem c/t Verhältnis von ca 40 erreichen...

Ich kann mir leider nicht erklären was ich falsch mache..
Vielleicht kann mir ja jemand weiterhelfen

[Frank Faulstich]

Hallo,
eine weitere Frage: Was genau bewirkt die Option in RF-STABIL "Anfangsnormalkräfte hinzufügen"?
Ich freue mich sehr über Antworten!

Diese Option ist z. B. für Vorspannungen gedacht. Im Handbuch von RF-STABIL auf S. 11 gibt es noch ein paar mehr Informationen dazu.

Viele Grüße
Frank Faulstich

[Frank Faulstich]

Vielen Dank für die Antwort,
ist es auch möglich mit dem FE-BEUL Programm eine Geometrisch und werkstofflich nicht-lineare Berechnung mit Imperfektionen durchzuführen, da ich so auf ein Ergebnis komme, das in etwa um den Faktor 1,5 zu hoch ausfällt.

Nein, das ist nicht möglich. FE-BEUL führt eine lineare Beulanalyse durch.

Viele Grüße
Frank Faulstich

[Frank Faulstich]

Ich muss das aber mit RFEM machen...
Also ich habe jetzt eine Platte mit einem c/t-Verhältnis von 50 erstellt. Diese erreicht aber ein Sigma_cr von ca 300 N/mm^2 komischerweise.
Ich habe eine Vorlage, in der jemand einen ähnlichen Versuch durchführt, aber diese Person bekommt ein Sigma_cr bei ca 190 N/mm^2 heraus. Ich glaube dass es daran liegt, dass ich eine lineare Beulanalyse durchführe. Imperfektionen nach DIN EN 1993-1-5 habe ich schon angesetzt, was jedoch nur eine sehr geringe Abweichung zur Folge hatte. Ich habe auch ein isotrop nichtlinear elastisches Werkstoffverhalten angesetzt. Eigentlich sollte sigma_cr die Streckgrenze (235 N/mm^2)/1,1 (1,1 ist ein Abminderungsfaktor) erst bei einem c/t Verhältnis von ca 40 erreichen...

Bei der linearen Stabilitätsanalyse werden weder Imperfektion noch nichtlineares Materialverhalten berücksichtigt.

Ich habe in der angehängten Datei eine nichtlineare Analyse durchgeführt. Dafür habe ich die "stufenweise ansteigende Belastung" benutzt, weil es die einzige Möglichkeit zur Berücksichtigung von Imperfektionen ist.



In den Zusatzoptionen kann der Imperfektionsfall ausgewählt werden.



Daraus ergibt sich der erwartete kritischer Lastfaktor von 1,9.



Wenn der Lastfall 2 berechnet wird, dann laufen nacheinander die folgenden Berechnungen ab:

• Geometrisch lineare Berechnung LF 1
• Lineare Stabilitätsberechnung in RF-STABIL
• Skalierung der Stabilitätsfigur entsprechend der Einstellung in RF-IMP
• Geometrisch und materiell nichtlineare Berechnung des LF 2. Dabei wird die Last immer weiter gesteigert, bis das System instabil wird. Damit ist der kritische Lastfaktor gefunden.

Viele Grüße
Frank Faulstich

[IndianaJones]

Vielen Dank für die Antwort,
das hat mir sehr weitergeholfen.
Ist es auch möglich sich den Spannungsverlauf in der Platte grafisch anzeigen zu lassen, um zu sagen welcher Querschnittsklasse man einen Querschnitt zuordnen kann?
(Ich weiß dass das c/t-Verhältnis der Platte zu hoch ist, ich würde das nur generell gerne wissen)
Vielen Dank im voraus

[Frank Faulstich]

Hallo. Die Spannung können im Ergebnis-Navigator eingeschaltet werden:


Wenn Sie sich die Spannungen der einzelnen Laststufen anzeigen lassen wollen, dann müssen Sie vor der Berechnung diesen Haken setzen:




Viele Grüße
Frank Faulstich

[IndianaJones]

Vielen dank für die Antwort,
wie würden sie mir empfehlen das sigma_cr für eine Platte auf Biegung auszurechen.
Ich habe schon ein Modell mit den Grenzwerten der QK3 erstellt und eine Berechnung mit der Theorie 3. Ordnung und nicht linearen Materialverhalten durchgeführt, jedoch weiß ich nicht so recht, wie ich das Moment so einstelle, dass an den Ranfasern der Platte die Streckgrenze erreicht wird, also es zu einem elastischen Verhalten kommt. Irgendwie werden mir gar keine Spannungen angezeigt...
Vielleicht haben sie ja auch eine andere Herangehensweise zur Überprüfung des Grenzwertes von QK3 auf biegung, also c/t=124*∊.

Vielen Dank im vorraus!