Analyse des festigkeitsgesteuerten Tragverhaltens ungeschweißter Stahlbauteile mit Hilfe der Schädigungsmechanik:
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| Published: |
Aachen
Shaker Verlag
2019
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| Series: | Schriftenreihe des Lehrstuhls für Stahlbau und Leichtmetallbau der RWTH Aachen
Heft 85 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
1
1.1
PROBLEMSTELLUNG
1
1.2
MOTIVATION
2
1.3
KONZEPT
UND
AUFBAU
DER
ARBEIT
3
2
VERFORMUNGS-
UND
BRUCHVERHALTEN
VON
STAHLBAUTEILEN
UNTER
ZUGBEANSPRUCHUNG
6
2.1
ALLGEMEINES
6
2.2
BRUCHMECHANISMEN
9
2.2.1
SPALTBRUCHVORGAENGE
11
2.2.2
GLEITBRUCHVORGAENGE
12
2.3
PLASTISCHE
INSTABILITAET
15
2.3.1
UNIAXIALER
ZUG
16
2.3.2
BIAXIALER
ZUG
18
2.3.3
EINSCHNUERUNGSMECHANISMEN
18
2.4
KOMBINIERTES
AUFTRETEN
VON
PLASTISCHER
INSTABILITAET
UND
GLEITBRUCHVORGAENGEN
21
3
HINTERGRUND
ZUR
AUSLEGUNG
VON
STAHLKONSTRUKTIONEN
IM
GRENZZUSTAND
DER
TRAGFAEHIGKEIT
22
3.1
GRUNDLAGEN
UND
BEMESSUNGSKONZEPT
22
3.2
TRAGFAEHIGKEITSNACHWEIS
25
3.2.1
EINFUEHRUNG
25
3.2.2
QUERSCHNITTSNACHWEISE
UNTER
MONOTONER
BEANSPRUCHUNG
27
3.2.3 BEMESSUNG
BEI
SEISMISCHER
BEANSPRUCHUNG
32
3.3
ZAEHIGKEITSBASIERTE
STAHLGUETEWAHL
33
3.3.1
ALLGEMEINES
33
3.3.2
STAHLGUETEWAHL
IN
DER
TIEFLAGE
34
3.3.3
STAHLGUETEWAHL
IN
DER
HOCHLAGE
38
3.3.4
FAZIT
43
4
EXPERIMENTELLE
UNTERSUCHUNGEN
AN
GROSSZUGPROBEN
45
4.1
PROBEKOERPER
UND
WERKSTOFFE
45
4.2
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG
UND
MESSTECHNIK
51
4.3
ERGEBNISSE
DER
GROSSZUGPROBENVERSUCHE
53
4.3.1
ANALYSE
DES
TRAGVERHALTENS
53
ANALYSE
DES
FESTIGKEITSGESTEUERTEN
TRAGVERHALTENS
UNGESCHWEISSTER
STAHLBAUTEILE
4.3.2
ANALYSE
DER
BRUCHFLAECHEN
58
4.4
VERGLEICH
DER
VERSUCHSERGEBNISSE
MIT
EC3
61
5
BRUCHMECHANISCHE
BERECHNUNGEN
ZUR
ZAEHIGKEITSBASIERTEN
T
RAGFAEHIGKEITSANALYSE
64
5.1
GRUNDLAGEN
DER
BRUCHMECHANIK
64
5.1.1
EINFUEHRUNG
64
5.1.2
LINEAR-ELASTISCHE
BRUCHMECHANIK
65
5.1.3
ELASTISCH-PLASTISCHE
BRUCHMECHANIK
67
5.1.4
TEMPERATURABHAENGIGKEIT
BRUCHMECHANISCHER
KENNWERTE
69
5.2
ABGLEICH
DER
TIEFLAGEN-
UND
HOCHLAGENANFORDERUNGEN
ZUGBEANSPRUCHTER
BAUTEILE
71
5.2.1
BRUCHMECHANISCHES
SICHERHEITSKONZEPT
71
5.2.2
EINGANGSGROESSEN
DER
UNTERSUCHUNG
73
5.2.3
GEGENUEBERSTELLUNG
DER
ERMITTELTEN
ANFORDERUNGEN
75
5.3
BRUCHMECHANISCHE
TRAGFAEHIGKEITSANALYSE
IN
DER
HOCHLAGE
79
5.3.1
HOCHLAGENANFORDERUNGEN
ZUGBEANSPRUCHTER
BAUTEILE
80
5.3.2
TRAGFAEHIGKEITSANALYSE
UEBER
RISSWIDERSTANDSKURVEN
84
5.4
BEWERTUNG
DER
BRUCHMECHANISCHEN
ANSAETZE
88
6
SCHAEDIGUNGSMECHANISCHE
KONZEPTE
ZUR
ZAEHIGKEITSBASIERTEN
T
RAGFAEHIGKEITSANALYSE
90
6.1
GRUNDLAGEN
DER
SCHAEDIGUNGSMECHANIK
90
6.1.1
UEBERSICHT
UND
EINTEILUNG
90
6.1.2
BESCHREIBUNG
DES
SPANNUNGSZUSTANDS
92
6.1.3
BEGRIFF
DER
SCHAEDIGUNG
IN
DER
SCHAEDIGUNGSMECHANIK
94
6.2
SCHAEDIGUNGSMECHANISCHE
KONZEPTE
FUER
DUKTILES
VERSAGEN
UNTER
MONOTONER
BEANSPRUCHUNG
95
6.2.1
GURSON-TVERGAARD-NEEDLEMAN-MODELL
95
6.2.2
JOHNSON-COOK-MODELL
98
6.2.3
BAI-WIERZBICKI-MODELL
100
6.3
CHARAKTERISIERUNG
DES
PLASTISCHEN
WERKSTOFFVERHALTENS
FUER
MONOTONE
BEANSPRUCHUNGEN
101
6.3.1
ALLGEMEINES
ZUM
PLASTISCHEN
WERKSTOFFVERHALTEN
101
6.3.2
FLIESSKURVEN
AUF
BASIS
EXPERIMENTELLER
ERGEBNISSE
103
6.3.3
ABLEITUNG
SYNTHETISCHER
FLIESSKURVEN
104
6.4
ABLEITUNG
SCHAEDIGUNGSMECHANISCHER
MODELLPARAMETER
107
6.4.1
HERKOEMMLICHE
BESTIMMUNG
DER
MODELLPARAMETER
107
INHALTSVERZEICHNIS
6.4.2
VERKNUEPFUNG
MIKROMECHANISCHER
UND
PHAENOMENOLOGISCHER
SCHAEDIGUNGSMODELLE
108
6.4.3 BESTIMMUNG
SYNTHETISCHER
SCHAEDIGUNGSPARAMETER
110
7
SCHAEDIGUNGSMECHANISCHE
BERECHNUNGEN
ZUR
ZAEHIGKEITSBASIERTEN
T
RAGFAEHIGKEITSANALYSE
111
7.1
GRUNDLAGEN
ZUR
UMSETZUNG
111
7.1.1
VERWENDETES
MODELLIERUNGSKONZEPT
111
7.1.2
DEFINITION
DER
MODELLPARAMETER
113
7.2
VALIDIERUNG
DER
SCHAEDIGUNGSMECHANISCHEN
MODELLE
116
7.2.1
AUFBAU
DER
SIMULATIONSMODELLE
116
7.2.2
NETZGROESSENEINFLUSS
DER
MODELLPARAMETER
117
7.2.3
VERGLEICH
MIT
EXPERIMENTELLEN
ERGEBNISSEN
122
7.2.4
ANALYSE
DER
UMLAGERUNGSEFFEKTE
125
7.3
ABLEITUNG
ZAEHIGKEITSBASIERTER
DUKTILITAETSANFORDERUNGEN
127
7.3.1
METHODISCHE
VORGEHENSWEISE
127
7.3.2
ERGEBNISSE
DER
UNTERSUCHUNG
129
7.4
UEBERTRAGUNG
DES
SCHAEDIGUNGSMECHANISCHEN
KONZEPTS
AUF
ABWEICHENDE
GEOMETRIEN
132
7.4.1
METHODISCHE
VORGEHENSWEISE
132
7.4.2
ERGEBNISSE
DER
UNTERSUCHUNG
135
7.5
ABSCHLIESSENDE
BEWERTUNG
DES
SCHAEDIGUNGSMECHANISCHEN
MODELLIERUNGSKONZEPTS
144
8
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
146
8.1
ZUSAMMENFASSUNG
146
8.2
AUSBLICK
149
9
LITERATURVERZEICHNIS
151 |
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