FAQ 004396 | Wie transformiert man die Elastizitäts- und Schubmodul-Eigenschaften eines Membrangewebes mit der üblichen Syntax Kraft/Länge in die allgemeine Syntax Kraft/Fläche für die Eingabe in RFEM?

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Erste Schritte mit RFEM

Erste Schritte

Wir geben Ihnen Hinweise und Tipps, die Ihnen den Einstieg in das Basisprogramm RFEM erleichtern.

1. April 2020

001281

Andreas Niemeier

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Frage

Wie transformiert man die Elastizitäts- und Schubmodul-Eigenschaften eines Membrangewebes mit der üblichen Syntax Kraft/Länge in die allgemeine Syntax Kraft/Fläche für die Eingabe in RFEM?

Antwort

Die Dicke von Membranen ist in der Regel gegenüber der flächigen Ausdehnung sehr dünn. Aufgrund dieser extremen geometrischen Verhältnisse bezieht man die Steifigkeit von Membrangeweben meist ohne Berücksichtigung der Dicke direkt auf eine Streifenbreite, d. h. Linie (vgl. Linienfeder).

Im Gegensatz dazu verarbeitet das allgemeine FEM-Programm RFEM Materialdefinitionen (E, G, ν, etc.) und Flächeneigenschaften (Schale, Membran, etc.) unabhängig voneinander. Damit ist mit der reinen Definition des Materials noch unklar, ob es sich z. B. um ein biegesteifes Plattentragwerk oder um ein zugbelastetes biegeschlaffes Membrantragwerk handelt. Die finale Elementspezifikation ergibt sich erst mit der zusätzlichen Betrachtung der Flächeneigenschaften für die Simulation. Deshalb fordert RFEM immer unabhängig von den geometrischen Verhältnissen des zu simulierenden Bauteils die Steifigkeitsbeschreibung in der allgemeinen Einheitssyntax Kraft/Fläche.

Die linienbezogene Membransteifigkeit in der Syntax Kraft/Länge kann somit in RFEM über Berücksichtigung einer Referenzdicke d in die Syntax Kraft/Fläche überführt werden:

$\frac{\mathrm F}{\mathrm A}=\frac{\left({\displaystyle\frac{\mathrm F}{\mathrm L}}\right)}{\mathrm d}$

mit
F ... Kraft
L ... Länge
d ... Referenzdicke
A ... Fläche

Die damit transformierte Steifigkeit im Format Kraft/Fläche ist somit auf die eingesetzte Referenzdicke bezogen und kann in RFEM mit Angabe der Referenzdicke d als Membranflächendicke die initial angegeben Membransteifigkeit im Format Kraft/Länge umsetzen. 

Schlüsselwörter

Dlubal FAQ E-Modul G-Modul Membran Referenzdicke Flächendicke Einheitsformat Häufig gestellte Frage FAQ zu Dlubal Frage und Antwort zu Dlubal

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  • Aktualisiert 6. August 2020

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