Numerische Simulation des Anziehverhaltens von Schraubverbindungen unter Berücksichtigung des plastischen Materialverhaltens

Stahlbau ◽  
2016 ◽  
Vol 85 (7) ◽  
pp. 451-458 ◽  
Author(s):  
Christoph Lorenz ◽  
Natalie Stranghöner
Keyword(s):  
Numerische Simulation

Numerische Simulation – von der Formel zum bunten Bild

2020 ◽  
Vol 71 (5-6) ◽  
pp. 331-335
Author(s):  
Ralf-Peter Mundani
Keyword(s):  
Numerische Simulation

ZusammenfassungNumerische Simulation dient der Vorhersage und Analyse komplexer physikalischer Zusammenhänge, die im Gegensatz zum meist (deutlich) teureren Experiment am Rechner durchgeführt wird und damit beliebig oft wiederholt werden kann. Auf Basis mathematischer Modelle wird die Lösung eines Problems mithilfe numerischer Verfahren berechnet und zum besseren visuellen Verständnis in graphischer Form als Bild oder Film dargestellt. Im vorliegenden Beitrag soll hierzu die gesamte Prozesskette – von der Formel zum bunten Bild – am Beispiel der Hochwassersimulation aufgezeigt werden.

Numerische Abbildung von Beton mit einem plastischen Schädigungsmodell – Grundlegende Untersuchungen zu Normalbeton und UHPC/Finite element simulation of concrete with a plastic damage model – Basic studies on normal strength concrete and UHPC

Bauingenieur ◽  
2015 ◽  
Vol 90 (06) ◽  
pp. 252-264 ◽  
Author(s):  
Dominik Kueres ◽  
Alexander Stark ◽  
Martin Herbrand ◽  
Martin Classen
Keyword(s):  
Finite Element ◽  
Finite Element Simulation ◽  
Damage Model ◽  
Normal Strength Concrete ◽  
Numerische Simulation ◽  
Plastic Damage ◽  
Element Simulation ◽  
Finite Elemente ◽  
Normal Strength ◽  
Basic Studies

Die numerische Simulation des Tragverhaltens von Beton- und Stahlbetonkonstruktionen mit nicht-linearen Finite-Elemente-Modellen gewinnt in der konstruktiven Ingenieurpraxis zunehmend an Bedeutung. In kommerziellen Finite-Elemente-Programmen stehen dem Anwender unterschiedliche Möglichkeiten zur Abbildung des Betonverhaltens in Form von plastischen Materialmodellen zur Verfügung. Zur Anwendung dieser Materialmodelle ist dabei in der Regel die Kenntnis des Betontragverhaltens unter einaxialer Druck- und Zugbeanspruchung erforderlich. Im vorliegenden Beitrag werden verschiedene Ansätze zur mathematischen Beschreibung dieser konstitutiven Beziehungen für Normalbeton und ultrahochfesten Beton (UHPC) vorgestellt und im Hinblick auf ihre Anwendbarkeit in plastischen Materialmodellen untersucht. Darauf aufbauend werden numerische Simulationen mit einem plastischen Schädigungsmodell unter Verwendung eines einheitlichen Parametersatzes durchgeführt und mit den Ergebnissen experimenteller Untersuchungen verglichen. Die Untersuchungen umfassen hierbei Materialprüfungen an Normalbeton und UHPC unter verschiedenen ein- und mehraxialen Spannungszuständen. Durch die Wahl geeigneter konstitutiver Beziehungen kann für die untersuchten Spannungszustände eine gute Übereinstimmung zwischen simuliertem und experimentell ermitteltem Betontragverhalten erreicht werden.

Humanschwingungen 2016

2016 ◽  
Keyword(s):  
Numerische Simulation

Menschen sind am Arbeitsplatz und im Verkehr in einem erheblichen Maß mechanischen Schwingungen ausgesetzt. Auswirkungen dieser Schwingungen können Gesundheitsbeeinträchtigungen sowie Leistungs- und Komforteinbußen sein. Die große Bandbreite der Auswirkungen von Humanschwingungen, von denen nahezu alle Industriezweige betroffen sind, erfordert eine interdisziplinäre Herangehensweise an die Problematik. Neuartige Entwicklungsmethoden zur Gesundheits- und Komfortbeurteilung wie die numerische Simulation und der Einsatz von Dummies eröffnen neue Perspektiven für die Entwicklung und Beurteilung von Schwingungsminderungsmaßnahmen sowohl im Bereich der Ganzkörper- als auch der Hand-Arm-Schwingungen. Für den Bereich des Arbeitsschutzes setzt die „Lärm- und Vibrations-Arbeitsschutzverordnung“ als deutsche Umsetzung der EG-Richtlinie „Vibrationen“ (2002/44/EG) Anforderungen für Arbeitgeber fest. So sind neben der Gefährdungsbeurteilung abhängig vom Erreichen bzw. Übers...

Teilchenbasierte Simulation des äolischen Sandtransports und der damit verbundenen Staubemission

2021 ◽  
Author(s):  
Sandesh Kamath ◽  
Yaping Shao ◽  
Eric Parteli
Keyword(s):  
Van Der Waals ◽  
Numerische Simulation ◽  
Quantitative Bestimmung

<p>Im gegenwärtigen Beitrag wird ein numerisches Werkzeug für die teilchenbasierte Simulation des äolischen Sedimenttransports in der atmosphärischen Grenzschicht vorgestellt. Die zuverlässige Modellierung dieses Transports als Funktion der Windverhältnisse und der Bodenerodierbarkeit ist für viele Anwendungen, von der Küsten- bis hin zur Desertifikationsforschung, sehr wichtig. Im Zusammenhang mit der Klimasimulation ist die korrekte Vorhersage der äolischen Sedimentransportraten für die Repräsentation des Staubzykluses im Erdsystem unabdingbar – die Emission von Staubpartikeln aus dem Boden wird hauptsächlich durch die Kollision größerer Sandpartikeln in sprungweiser Bewegung (Saltation) auf das Sedimentbett verursacht. Doch die Auswirkungen der Bodenbeschaffenheit und turbulenten Windfluktuationen auf die Partikelbewegung sind noch wenig verstanden. Ungeachtet der zahlreichen, auf empirischen Beobachtungen basierten Parametrisierungsschemata zur Erfassung äolischer Prozesse zählt die quantitative Bestimmung der Bodenerosionsrate und des damit verbundenen vertikalen Staubemissionsflusses zu den wichtigsten Unsicherheitsquellen in Klimamodellen.</p> <p>Deshalb befasst sich gegenwärtige Arbeit mit der direkten, teilchenbasierten Simulation des äolischen Sedimenttransports mit Hilfe der Diskrete-Elemente-Methode (DEM). Dabei werden die Newtonschen Bewegungsgleichungen für jedes einzelne Teilchen im System – ob in der Luft oder im Sedimentbett – unter Berücksichtigung der Schwerkraft, einer effizienten hydrodynamischen Beschreibung der Teilchen-Wind-Kopplung, sowie eines Modells für die interpartikulären Kontakt- und van-der-Waals-Kräfte numerisch gelöst. Die hier vorgestellte numerische Simulation verzichtet somit vollständig auf Splash-Funktionen. Zudem wird ein Modell für die stochastische Natur des Teilchen-Teilchen-Wechselwirkungspotentials miteinbezogen.</p> <p>Unsere numerische Vorhersage der Sandtransportrate (<em>Q</em>) als Funktion der zeitlich gemittelten turbulenten Windschergeschwindigkeit (<em>u<sub>*</sub></em>) stimmt quantitativ mit entsprechenden Daten aus Windkanalversuchen überein. Auch die erforderliche Schergeschwindigkeit für den Sandtransport im Windkanal wird von unserem Modell quantitativ wiedergegeben. Aus den Simulationsergebnissen wird weiterhin deutlich, dass die Dicke <em>D</em> des losen Sedimentbettes im Verhältnis zum Teilchendurchmesser <em>d</em> eine entscheidende Rolle für die Skalierung von <em>Q</em> mit <em>u</em><sub>*</sub> einnimmt. Im Besonderen wird bei einer Verringerung der Sedimentverfügbarkeit ein Übergang von einer quadratischen (<em>D/d</em> >~ 2) in eine kubische (<em>D/d</em> << 2) Skalierung der Sandtransportrate mit der Schergeschwindigkeit beobachtet. Eine Erweiterung des Modells für stark polydisperse Systeme ermöglicht die Ermittlung des mit dem Sandtransport hervorgehenden vertikalen Staubemissionsflusses.</p>

Numerische Simulation von Gebäudebelüftung mit einem Lattice Boltzmann-LES-Modell

Bauphysik ◽  
2013 ◽  
Vol 35 (1) ◽  
pp. 2-7 ◽  
Author(s):  
Sonja Uphoff ◽  
Manfred Krafczyk ◽  
Schönherr Martin ◽  
Maik Stiebler ◽  
Mani Zargari
Keyword(s):  
Lattice Boltzmann ◽  
Numerische Simulation

Drogen, Herbizide und numerische Simulation

2015 ◽  
Vol 23 (4) ◽  
Author(s):  
Peter Benner ◽  
Hermann Mena ◽  
René Schneider
Keyword(s):  
Numerische Simulation

Abstract

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