Verlag des Forschungszentrums Jülich

JUEL-3704
Heitzer, Michael
Traglast- und Einspielanalyse zur Bewertung der Sicherheit passiver Komponenten
158 S., 1999

Genaue Kenntnis der Spannungen und Verformungen in passiven Komponenten gewinnt man mit detaillierten inelastischen FEM Analysen. Die lokale Beanspruchung läßt sich aber nicht direkt mit einer Beanspruchbarkeit im strukturmechanischen Sinne vergleichen. Konzentriert man sich auf die Frage nach der Tragfähigkeit, dann vereinfacht sich die Analyse. Im Rahmen der Plastizitätstheorie berechnen Traglast- und Einspielanalyse die tragbaren Lasten direkt und exakt. In dieser Arbeit wird eine Implementierung der Traglast- und Einspielsätze in ein allgemeines FEM Programm vorgestellt, mit der die Tragfähigkeit passiver Komponenten direkt berechnet wird. Die benutzten Konzepte werden in Bezug auf die übliche Strukturanalyse erläutert. Beispiele mit lokal hoher Beanspruchung verdeutlichen die Anwendung der FEM-basierten Traglast- und Einspielanalyse. Die berechneten Interaktionsdiagramme geben einen guten Überblick über die möglichen Betriebsbereiche passiver Komponenten. Die Traglastanalyse bietet auch einen strukturmechanischen Zugang zur Kollapslast rißbehafteter Strukturen.

Bei Auslegung einer Komponente ist zu beachten, daß die Stoffwerte, die Dimension und die Belastung der Komponente in der Regel keine Größen sind, die deterministisch vorgegebenen sind. Diese Größen unterliegen einer statistischen Verteilung, welche in der Regel nicht bekannt ist. Die hier vorgestellte Zuverlässigkeitsanalyse verbindet die strukturmechanischen Methoden der Traglast- und Einspielanalyse mit den probabilistischen Methoden der First Order Reliability Method. Damit ist eine Zuverlässigkeitsanalyse des plastischen Strukturverhaltens möglich.


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Letzte Änderung: 07.06.2022