Stabnichtlinearität

  • Dlubal-Glossar

Glossarbegriff

Eine Stabnichtlinearität ist eine Eigenschaft von Stabelementen in der Welt der numerischen Festigkeits- und Verformungsanalyse.

Ohne weitere Definition reagieren Stabelemente in diesen Berechnungen linear-elastisch in und um alle zugeordneten Freiheitsgrade. Im Grundprinzip wird dieses Verhalten über das Hookesche Gesetz beschrieben: Hier reagiert die Verformung u eines Festkörpers proportional zur einwirkenden Belastung F, beziehungsweise dessen Dehnung Δl hängt linear von der wirkenden Kraft F ab.

In der Realität reagiert nicht jedes Element linear-elastisch. Beispielsweise nimmt ein schlanker Rundstab bezogen auf seine Querschnittstragfähigkeit mehr Zug als Druck auf. Diese kraftbasierte Eigenart kann mit einer Stabnichtlinearität in der numerischen Berechnung erfasst und simuliert werden. In diesem Fall hängt die Stabdehnung aufgrund des vorzeitigen Stabilitätsversagens (Ausknicken) im Druckzustand nichtlinear von der wirkenden Kraft ab.

Stabnichtlinearitäten gibt es in verschiedenen Formen. Meist hängen sie nicht von den linear zueinander stehenden Größen, sondern von der finalen Auswirkung auf die Elemente in der Berechnung ab.

Typische Stabnichtlinearitäten

  • Ausfall bei Zug
  • Fließen beim Erreichen der plastischen Tragfähigkeit
  • Fest ab einer bestimmten Verformung u

Eingabe in RFEM und RSTAB

Stabnichtlinearitäten können in RFEM und RSTAB grafisch über "Einfügen" → "Modelldaten" → "Stabnichtlinearitäten" → "Dialog" oder manuell über den Daten-Navigator beziehungsweise tabellarisch eingefügt und definiert werden.

Schlüsselwörter

Stabnichtlinearität Ausfall Schlupf Reißen Fließen

Literatur

[1]   Werkle, H.: Finite Elemente in der Baustatik, 3. Auflage. Wiesbaden: Vieweg & Sohn, 2008

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