Vergleichsrandspannungen
Für Flächentragwerke können an beiden Strukturoberflächen die Vergleichsrandspannungen in jedem Knoten gebildet werden. Hierzu werden die Randspannungs-Komponenten des jeweiligen Knotens verwendet. Zur Bestimmung der Vergleichsspannung stehen drei Verfahren zur Verfügung, die auf unterschiedlichen Festigkeitshypothesen basieren (vgl. hierzu z.B. PETERSEN, Stahlbau, Kap. 28.2.3):
- Gestaltänderungsenergiehypothese (nach HUBER, v. MISES, HENCKY)
σV = ( σr² + σs² - σr*σs + 3*σrs² )½
- Normalspannungshypothese (nach LAMÉ, RANKINE)
σV = σ1 = ½ * ( (σr + σs) + ((σr - σs)² + 4*σrs²)½ ) ≥ 0
- Schubspannungshypothese (nach TRESCA)
σV = 2*τmax = ( (σr - σs)² + 4*σrs² )½
Vergleichsspannungen sind immer positiv definiert (vgl. hierzu z.B. SCHNELL, GROSS, HAUGER, Technische Mechanik 2: "Diese Spannung soll, wenn man sie an einem Zugstab aufbringt, den Werkstoff genau so stark beanspruchen wie der gegebene räumliche Spannungszustand den betrachteten Körper.")
Somit wird bei Auswertung der Gestaltänderungsenergiehypothese und der Schubspannungshypothese nur die positive Wurzel ausgegeben. Bei der Normalspannungshypothese werden die negativen Spannungen unterdrückt und stattdessen 0 ausgegeben.
Grafische Ausgabe
Mit dem Befehl Ergebnisse / Vergleichsrandspannungen starten Sie die grafische Ausgabe der Vergleichsrandspannungen.
Über dieses Schalterfeld können Sie nun die Art der Ergebnisdarstellung steuern. Folgende Optionen stehen zur Verfügung:
[<], [>]
Falls mehr als eine Lastkombination definiert wurde, kann hier die Lastkombination gewählt werden, die zur Ermittlung der Vergleichsrandspannungen verwendet werden soll. Es erfolgt keine MIN/MAX-Überlagerung, sondern immer nur eine Ergebnisdarstellung für eine bestimmte Lastkombination.
[FE-Netz]
Hiermit kann die Sichtbarkeit des Elementnetzes ein- und ausgeschaltet werden.
[GEH], [NH], [SH]
Mit diesen Schaltern kann die Festigkeitshypothese (Gestaltänderungsenergie-, Normalspannungs- oder Schubspannungshypothese) ausgewählt werden, nach der die Vergleichsspannung berechnet werden soll.
[+ h/2], [- h/2]
Es können die Ergebnisse an der Flächen-Oberseite (bei t=+h/2) oder an der Flächen-Unterseite (bei t=-h/2) dargestellt werden. (Die Richtung der positiven lokalen t-Achse kann über Topologie / Elementkoordinatensysteme kontrolliert werden.) In der Kommentarzeile am unteren Bildschirmrand werden die Extremwerte der gewählten Oberfläche ausgegeben.
[Max]
Es wird der Maximalwert aus beiden Oberflächen angezeigt. In der Kommentarzeile am unteren Bildschirmrand werden die Extremwerte aus beiden Oberflächen ausgegeben.
[Iso], [Fl], [W]
Hiermikann die Darstellungsart der Ergebnisse gewählt werden. Zur Auswahl steht die Iso-Linien-Darstellung, die Iso-Flächen-Darstellung oder die Werte-Darstellung.
[Mittelwert]
Bei Platten- und Scheibentragwerken kann gewählt werden, ob die Knotenergebnisse über Flächen-Positions-Grenzen hinweg gemittelt werden sollen. Bei Faltwerken steht dieser Schalter nicht zur Verfügung; an Knoten, die zu mehreren Flächen-Positionen gehören, wird für jede Position jeweils ein Knotenergebnis ausgegeben.
[Schnitt]
Umschalten in den Schnitt-Darstellungs-Modus.
[x] Vorauswahl
Wird die Vorauswahl aktiviert, so werden geänderte Einstellungen im Schalterfeld erst wirksam, wenn der Schalter [anzeigen] gedrückt wird.
Tabellenausgabe
Mit dem Befehl Ausgabe / FE-Ergebnisse / Schnittgrößen Platte (bzw. Scheibe oder Schale) / Vergleichsrandspannungen starten Sie die tabellarische Ausgabe der Vergleichsrandspannungen. Nach Aufruf der Funktion erscheint zunächst eine Dialogbox, in der Sie den Umfang der Ausgabe festlegen können. Bei Fläche von - bis geben Sie an, für welche Flächen des Tragwerkes eine Ausgabe erfolgen soll. (Die Nummerierung der einzelnen Flächen kann über Topologie / Flächennummern kontrolliert werden.)
Die Ausgabe der Ergebnisse erfolgt dann für jeden Knoten der gewählten Flächen und für jede definierte Lastkombination an beiden Oberflächen.