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Zum Kriechen dünner Rotationsschalen unter Einbeziehung geometrischer Nichtlinearität sowie der Asymmetrie der Werkstoffeigenschaften

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Forschung im Ingenieurwesen Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Zahlreiche neue Konstruktionswerkstoffe (Leichtmetallegierungen, Polymerwerkstoffe, Komposite usw.) zeigen ab einem bestimmten erhöhten Temperaturniveau, aber, noch mäßigen Belastungen, typische Kriecherscheinungen. Das Kriechverhalten kann dabei auch anisotrop sein, selbst wenn der Werkstoff im Ausgangszustand isotrop ist. Daneben tritt teilweise unterschiedliches Verhalten bei Zug und bei Druck auf, was auch als Asymmetrie der Werkstoffeigenschaften bezeichnet wird. Letzteres ist ein spezielles Werkstoffverhalten, welches in den Modellen der klassischen Kriechmechanik unberücksichtigt bleibt. Für hochbeanspruchte Konstruktionselemente, die in besonders sicherheitsempfindlichen Bereichen (z.B. Energieerzeugungsanlagen) eingesetzt werden, sind die beschriebenen Besonderheiten des Werkstoffverhaltens zu berücksichtigen. Dabei werden in zahlreichen Fällen Konstruktionselemente eingesetzt, die sich als dünne Schalen modellieren lassen. Nachfolgend wird ein Berechnungskonzept, für dünne Rotationsschalen bei rotationssymmetrischer Belastung auf der Grundlage eines erweiterten Werkstoffmodells zur Modellierung der Kriechprozesse sowie geometrischer Nichtlinearität (kleine Deformationen, jedoch mit der Schalendicke vergleichbare Verschiebungen) vorgestellt. Verschiedene numerische Beispiele zeigen die Möglichkeiten des vorgestellten Verfahrens.

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Authors and Affiliations

  1. Technische Mechanik, FB Werkstoffwissenschaften, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Halle-Wittenberg, Deutschland

    Holm Altenbach

  2. Graduiertenkolleg, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Magdeburg, Deutsehland

    Konstantin Naumenko

  3. Lehrstuhl für Dynamik und Festigkeit von Maschinen, Staatliche Polytechnische Universität Kharkov, Ukraine

    Oleg Morachkovsky &  Andrej Sichov

Authors
  1. Holm Altenbach
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  2. Oleg Morachkovsky
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  3. Konstantin Naumenko
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  4. Andrej Sichov
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Altenbach, H., Morachkovsky, O., Naumenko, K. et al. Zum Kriechen dünner Rotationsschalen unter Einbeziehung geometrischer Nichtlinearität sowie der Asymmetrie der Werkstoffeigenschaften. Forsch Ing-Wes 62, 47–57 (1996). https://doi.org/10.1007/BF02609369

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