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

E-Modul G-Modul Membran Referenzdicke Flächendicke Einheitsformat

Downloads

Kontakt

Kontakt zu Dlubal

Haben Sie Ihre Frage und Antwort gefunden? Wenn nicht, kontaktieren Sie uns über unseren kostenlosen E-Mail-, Chat- bzw. Forum-Support oder reichen Sie Ihre Frage mittels des Online-Formulars ein.

+49 9673 9203 0

info@dlubal.com

RFEM Hauptprogramm
RFEM 5.xx

Basisprogramm

Das FEM-Programm RFEM ermöglicht die schnelle und einfache Modellierung und Berechnung von Tragkonstruktionen mit Stab-, Platten-, Scheiben-, Faltwerk-, Schalen- und Volumen-Elementen aus verschiedenen Materialien.

Erstlizenzpreis
3.540,00 USD
RFEM Membran- und Textilbau
RF-FORMFINDUNG 5.xx

Zusatzmodul

Formfindung von Membran- und Seilkonstruktionen

Erstlizenzpreis
1.750,00 USD
RFEM Membran- und Textilbau
RF-ZUSCHNITT 5.xx

Zusatzmodul

Schnittmuster für Membrankonstruktionen

Erstlizenzpreis
2.240,00 USD