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Aktualisiert:
20.01.2012

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FE-BEUL 7.xx

Beulsicherheitsnachweis steifenloser
oder ausgesteifter Platten 

Das Programm FE-BEUL ermöglicht Beulsicherheitsnachweise für rechteckige Platten nach

 DIN 18800-3:1990-11.

Die Platten können mit horizontalen bzw. vertikalen Steifen (Flachstahl, Winkel, T-Steife, Trapezprofil, U-Profil) versehen sein. Die Belastung der Platte an den Rändern ist nahezu beliebig und kann aus RSTAB übernommen werden.

Die Beulsicherheitsuntersuchung erfolgt in FE-BEUL immer am Gesamtfeld, da so die eventuell vorhandenen Steifen im 3D FE-Modell berücksichtigt werden. Somit entfallen die Nachweise für Einzel- oder Teilfelder.
Leistungsmerkmale

  • Übernahme aller relevanten Schnittgrößen aus RSTAB durch Wahl der Stab- und Beulfeldnummern mit Ermittlung der maßgebenden Randspannungen
  • Zusammenfassung der Spannungen in Lastfällen mit Ermittlung der maßgebenden Belastung
  • Übernahme der Steifen aus einer umfangreichen Bibliothek (Flach- und Wulstflachstahl, Winkel-, T-, U- und Trapezprofil)
  • Ermittlung der wirksamen Breiten nach DIN 18800 Teil 3 Gl. (4)
  • Optionale Berücksichtigung des Knickeinflusses gemäß DIN 18800 Teil 3, Gl. (13)
  • Photorealistische Darstellung (3D-Rendering) des Beulfeldes einschließlich Steifen, Spannungszuständen sowie der Beulfigur mit Animation
  • Dokumentation aller Eingabe- und Ausgabedaten in einem prüffähigen Ausdruckprotokoll.
 
Eingabe

Zunächst werden die Materialdaten, Beulfeldabmessungen und Randbedingungen festgelegt, wobei Übrnahmemöglichkeiten aus RSTAB bestehen. Anschließend werden die Randspannungen lastfallweise manuell definiert oder wiederum aus RSTAB übernommen.

Die Steifen werden als räumlich wirkende Flächenelemente modelliert, die an die Platte exzentrisch angeschlossen sind. Die Exzentrizitäten der Steifen brauchen daher nicht durch wirksame Breiten berücksichtigt zu werden. Die Biege-, Schub-, Dehn-, St.-Venantsche sowie bei geschlossenen Steifen die Bredtsche Steifigkeit der Steifen wird durch die Verwendung des echten 3D-Modells automatisch erfasst.
 
Bemessung

Die Nachweise erfolgen schrittweise durch die Eigenwertberechnung der idealen Beulwerte für die einzelnen Spannungszustände (alleinige Wirkung von sx, sy, t), sowie des Beulwertes für die gleichzeitige Wirkung aller Spannungskomponenten.

Für die Erfassung des knickstabähnlichen Beulverhaltens werden die Eigenwerte der idealen Beulfeld-Knickwerte mit frei angenommenen Längsrändern berechnet.

Anschließend werden die Schlankheitsgrade und Abminderungsfaktoren nach DIN 18800, Teil 3, Tabelle 1 ermittelt. Der Nachweis erfolgt dann gemäß DIN 18800, Teil 3, Gl. (9), (10) bzw. (14).

Das Beulfeld wird in finite Viereck- oder, falls nötig, in Dreieckelemente diskretisiert. Jeder Knoten eines Elements besitzt sechs Freiheitsgrade.

Der Biegeanteil des Dreieckelementes basiert auf dem LYNN-DHILLON-Element (2nd Conf. Matrix Meth. JAPAN – USA, Tokyo) nach der Mindlinschen Biegetheorie. Der Membran-Anteil des Elementes basiert auf dem BERGAN-FELIPPA-Element. Die Viereckelemente bestehen aus vier Dreieckelementen, wobei der innere Knoten eliminiert wird.
 
Ergebnisse

Die Ergebnisse werden mit Verweisen auf die DIN 18800 ausgegeben. Zur Veranschaulichung stellt FE-BEUL die Berechungsergebnisse jeweils getrennt für die Einwirkung nur einer Randlast sowie infolge gleichzeitiger Wirkung aller Randlasten dar.

Bei mehreren Lastfällen wird der maßgebende Lastfall separat dargestellt. Ein zeitintensiver Vergleich der Berechnungsdaten ist somit nicht erforderlich.

Die Maske der Verzweigungslastfaktoren stellt für sämtliche Lastfälle die aus sx, t und sy resultierenden Einwirkungen für alle Beulformen dar. Die Werte skx und sky spiegeln den Einfluss des knickstabähnlichen Verhaltens wieder.

Alle Beulfiguren sowie die Belastungen des Beulfeldes können in einem Grafikfenster visuallisiert werden. Diese Darstellung dient zur schnellen Kontrolle der Beulfiguren bzw. der Belastungsdaten. Eine optional mögliche Animation der Beulformen trägt in vielen Fällen zum besseren Verständis des Beultragverhaltens insbesondere ausgesteifter Platten bei.

Weiter können sämtliche Tabellen problemlos nach MS-EXCEL oder OpenOffice.org Calc sowie in eine CSV Datei exportiert werden. Ein Übergabemenü regelt hier alle notwendigen Exportangaben.
 
Grafik der Spannungen am Beulfeld Maske 2.1 Beulnachweis, maßg. LF Maske 2.2 Verzweigungslastfaktoren Grafische Darstellung des Fe-Netzes

Grafik der Spannungen am Beulfeld

Maske 2.1 Beulnachweis, maßg. LF

Maske 2.2 Verzweigungslastfaktoren

Grafische Darstellung des Fe-Netzes

Hinweis

Hier finden Sie die ausführliche Beschreibung des Programms FE-BEUL.

Download
Hier finden Sie Demo-Versionen zum Downloaden.

Demoversion anfordern
Hier können Sie ausführliches Prospektmaterial und die Demoversionen unserer Produkte anfordern.

Preisliste-Auszug

Nettopreise in €
1. Lizenz
FE-BEUL 1.000,00
Zusatzlizenz
FE-BEUL 450,00
Maske 1.1 Randbedingungen
Maske 1.1 Randbedingungen
Beulfeld von RSTAB übernehmen
Beulfeld von RSTAB übernehmen
(c/t)-Querschnittsteile
(c/t)-Querschnittsteile
Maske 1.2.1 Beulsteifendefinition
Maske 1.2.1 Beulsteifendefinition
Grafik der Beulfigur, x-Richtung
Grafik der Beulfigur, x-Richtung
Grafik der Beulfigur, z-Richtung
Grafik der Beulfigur, z-Richtung
Ausdruckprotokoll
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