Tobias Loose Einfluß des transienten Schweißvorganges ... - Tl-ing.de

4 Verifikation des verwendeten Finite-Element-Progamms
der Berechnungen mit Sysweld mit den Werten verglichen, die die Berechnung
mit Abaqus mit dem Bogenlängenverfahren liefert. Das Bogenlängenverfahren
setzt ebenfalls voraus, daß die untersuchte Struktur imperfekt ist.
Bei der Vergleichsberechnung des plastisch beulenden Zylinders werden Systeme
mit identischer Vorverformung untersucht. Mit diesem Vorgehen erfolgt
eine Bestätigung des im Abschnitt 3.5 beschriebenen Verfahrens, da die Vergleichswerte
mit einem Alternativverfahren ermittelt werden.
4.2.2 Elastisch beulender Zylinder
Die Berechnungen des elastisch beulenden Zylinders werden mit einem idealelastischen
Werkstoffgesetz, mit einem Elastizitätsmodul E = 210 000
N und
mm 2
einer Querkontraktionszahl ν = 0,3 durchgeführt.
Für dieses Modell werden zwei Systeme gewählt. Mit System 1 wird ein Zylinder
gewählt, dessen unterer Rand in Axialrichtung wölbsteif gehalten ist
und dessen Ränder in Radial- und Tangentialrichtung bis auf die statisch bestimmte
Festhaltung gegen Starrkörperverschiebung frei sind. Bei diesem in
Abbildung 4.6 dargestellten System wird eine radiale Störlast in Zylindermitte
aufgebracht.
Die berechneten Verformungsfiguren für einen Zylinder mit den Abmessungen
L = 1200 mm, R = 300 mm und t = 0,5 mm sind in Abbildung 4.4 für die Berechnung
mit Sysweld und in Abbildung 4.5 für die Berechnung mit Abaqus
dargestellt. Mit beiden Berechnungsverfahren wird die gleiche Beulform mit 5
Wellen in Umfangsrichtung und einer Halbwelle in Längsrichtung gefunden.
Die Abweichung der ermittelten Grenztragfähigkeit liegt bei 0,11% (siehe Tabelle
4.1).
Abmessung Abaqus Sysweld
L / R / t in mm
1200 / 300 / 0,5 89,4 89,5
Tabelle 4.1: Grenzspannung in
N elastisch beulender Zylinder
mm 2
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