Schweißmodell nach CBFEM
IDEA StatiCa verfügt in seinem Solver über eine einzigartige Methode, die komponentenbasierte Finite-Elemente-Methode (CBFEM). Das in der CBFEM verwendete Schweißnahtmodell wird beschrieben und mit verschiedenen Stahlbemessungsnormen verifiziert. Der Tragwiderstand und die Verformungskapazität werden auch mit den wichtigsten Versuchsprogrammen verglichen.
Es gibt mehrere Optionen für die Behandlung von Schweißnähten in numerischen Modellen. Die großen Verformungen machen die mechanische Analyse komplexer, und es ist möglich, verschiedene Netz-Modelle, verschiedene kinetische und kinematische Variablen und konstitutive Systeme zu verwenden. Im Allgemeinen werden verschiedene Arten von geometrischen 2D- und 3D-Modellen und damit Finite-Elemente mit ihrer Anwendbarkeit für verschiedene Genauigkeitsstufen verwendet. Das am häufigsten verwendete Materialmodell ist das übliche Richtungs-unabhängige Plastizitätsmodell, das auf dem von Mises Fließkriterium basiert. Eigenspannungen und Verformungen durch Schweißen werden im Bemessungsmodell nicht angenommen.
Die Last wird durch Kraft-Verformungs-Bedingungen auf der Grundlage der Lagrange'schen Formulierung auf die gegenüberliegende Platte übertragen. Die Verbindung wird als Multi-Point-Constraint (MPC) bezeichnet und setzt die Finite-Elemente-Knoten einer Plattenkante in Beziehung zu einer anderen Kante oder Fläche. Die Finite-Elemente-Knoten sind nicht direkt verbunden. Der Vorteil dieses Ansatzes ist die Möglichkeit, Netze mit unterschiedlichen Dichten zu verbinden. Die Zwangsbedingung ermöglicht die Modellierung der Mittellinienoberflüche der verbundenen Platten mit dem Versatz, der die reale Schweißkonfiguration und Halsdicke berücksichtigt. Die Lastverteilung in der Schweißnaht wird von der MPC abgeleitet, so dass die Spannungen im Halsbereich berechnet werden. Dies ist wichtig für die Spannungsverteilung in der Platte unter der Schweißnaht und für die Modellierung von T-Stücken.
In unserem theoretischen Hintergrund können Sie mehr Information darüber finden, wie die CBFEM Methode Schweißnähte beschreibt und prüft.
Wenn Sie etwas mehr über CBFEM im Allgemeinen wissen wollen, ist der vollständige definitiv der beste Ausgangspunkt.
