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Hallo,
ich habe ein Walzprofil (HEB 200) als Einfeldträger eingegeben. Dazu kommt eine Last, deren resultierendes Moment größer ist als das plastische Moment des Profiles. Wenn ich nun "große Verformungen" anschalte, dann plastiziert der Steg nicht, sondern nur die Gurte (ca. 96 % des plastischen Momentes wird erreicht). Der Träger ist ausreichend lang und die Elementierung ziemlich "fein".

zur Modellierung:
- Volumenelemente Solid 186
- mind. 2 Elemente über die Blechdicke
- bilineares Materialverhalten
- Einfeldträger mit Gleichstreckenlast
- keine Spannungsspitzen am Auflager (federgelagert)
- Analyseeinstellungen programmgesteuert

Für Anregungen und Hinweise bin ich sehr dankbar. 

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moin.
96% des Zielwertes halte ich für eine numerische NÄHERUNGSlösung für mehr als ok.

Bei I-Trägern gibt als Faustformel zur Vordimensionierung:
Flansche halten das Moment, Steg trägt den Schub.
Deine Flansche haben jeweils 15x200mm Querschnitt und liegen an der (günstigen) äußeren Randfaser.
Dein Steg hat 134x9mm (excl der Rundungsübergänge).

Mal' dir mal die elast. Spannungsverteilung neben die plast. Spannungverteilung im Querschnitt und rechne, wie hoch der plast. Traganteil des Steges ist.

Alles weitere ist akademischer Wahnsinn.

frohes schaffen
ral

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nun, wies sehen denn die Randbedingungen aus auch wenn es ein Träger micht Gleichlast ist. Darauf kommt es schon an. Ansonsten ist jede Aussage hier ein Schuß ins Blaue. (Welche Steifigkeit haben die Federn usw).
Und dann kommt immer noch hinzeu das das plastsiche Moment für einen HEB Träger wohl etwas anderes gerechnet wird und in den Tabellen angegeben wird (woher stammt denn Dein Vergleichswert?).
Da differieren schom die Ergebnisse zwischen den Tabellenwerten und den Ergebnissen einer FEM-Rechung.
Ohne weitere Infos kann es auch keine qualifizierte Aussage geben
Gerd

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Danke für die Anregungen. Ich muss an die Sache etwas genauer ran gehen, da ich Versuche nachrechnen möchte.

Hier sind weitere Infos:
- Federsteifigkeit 1e10 N/mm
- plastisches Moment aus "Kindmann: Elastische und plastische Querschnittstragfähigkeit" bzw. "Stahlbau kompakt"
- Workbench 14

Jetzt kommt der Clou. Ich habe ein meinen Daten gewühlt und eine ähnliche Untersuchung für einen IPE 600 gefunden (damals mit WB 11 gemacht). Nach dem Importieren der Daten in WB 14 erhalte ich 99,7 % des plastischen Momentes. Jetzt habe ich die gleiche Geometrie in WB 14 neu erstellt und wieder bricht die Rechung "weit" unterhalb des plastischen Momente ab. Gab es irgendwelche Änderung in dieser Richtung zw. WB 11 und WB 14?

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Meinst Du wirklich das eine Fersteifigkeit von 1e10 n/mm2 klein ist - das ist die Größenordung mit der ich Lagersteifigkeiten darstelle.
Wie sind denn Deine Randbedingungen - dazu hast Du nichts gesagt. Ohne die zu kennen kann es eigentlich keine Antwort zu den Differenzen geben.

Und ich schätze das die Werte f. die plastischen Momente nicht aus einer Rechung mit Volumenelemeneten stammen sonder auf dem herkömmlichen Wege per Handrechnung bestimmt wurden.

Gerd

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Danke für die Nachfrage. Ich habe die Federn so steif gemacht, weil sie Lager simulieren sollen. Feste Auflager erzeugen in meinem Fall zu hohe lokale Spannungen, deswegen die Federn. Ich habe diese vertikal (am Steg) und horizontal (Gurte) als "Auflager" modelliert. Die Ergebisse für das plastische Moment stammen aus einer Handrechnung und ich habe schon erwartet, dass Workbench das näherungsweise hinbekommt. Ich komme nicht weiter mit dem Unterschied zw. WB 11 und WB 14.

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So. mal für Dich als Idee. So wie Du es schreibst scheinst Du einen Beideitig eingespannten Träger mit Gleichlast zu rechnen - ist das korrekt?

Wie soll der Steg zum plastischen Biegemoment mit beitragen wenn ein keine Längskraftverteilung (also über den Gradienten) ein Biegemoment aufnehemen kann? (nur vertikale Federn angeordnet)

Ich kann Dir wirklich nur dringend raten Dich mit ein bischen Theorie auseinander zusetzen bevor Du mit den elastisch-plastischen Rechnungen loslegst.

Mir stehen ehrlich gesagt ein bischen die Augenbrauen hoch.

Gerd

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Das statische System ist eine Einfeldträger. Die Auflager sind Gelenke. Die Last ist eine Streckenlast. Demnach liegt das max. Moment in Feldmitte und die max. Querkraft am Auflager. In Feldmitte ist die Querkraft Null. Die Trägerlänge ist so gewählt, dass das plastische Moment in Trägermitte wesentlich eher erreicht wird als die plastische Querkraft am Auflager. Damit wird das Moment bemessungsmaßgebend.

PS: Ich habe schon eine ganze Weile damit beschäftigt, auch mit der Interaktion zw. Moment und Querkraft.

[Diese Nachricht wurde von AnwenderWB am 31. Jan. 2013 editiert.]

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ja, aber wenn Du am Ende  oder bei Symetrie in der Mitte nur an den Flanschen die Horizontalverschiebungen unterdrückst, dann ist jawohl einiges an Deinen Überlegungen nicht so ganz physikalisch richtig - egal was Du vorher gemacht oder veröffentlicht hast. Darüber würde ich mal nachdenken - und da besteht eindeutig Nachholbedarf in der Anwendung der FEM, insbesondere dem Kapitel Randbedingungen.
So, nun mal viel Glück bei deine weiteren Bemühungen. Ich verabschiede mich aus diesem Threat.
Gerd

[Diese Nachricht wurde von smittytomcat am 31. Jan. 2013 editiert.]

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Danke für die "Anregungen". Was ich nur nicht verstehe sind die unterschiedlichen Lösungen zw. WB 11 und WB 14. Für konkrete Hinweise, wie ich meine "Nachholebedarf" ausgleichen kann wäre ich dankbar.

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Ich glaube dass zwischen den Versionen, das Verhalten der Schubsteifigkeit bei den Standardeinstellungen angepasst wurde (Shear Locking...)
Müsstest du aber mal googlen, bzw ich glaube hier im Forum gabs so ein Thema auch mal.

Gruß
Boris

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Dem Ingenieur ist nichts zu schwere -
Er lacht und spricht: "Wenn dieses nicht, so geht doch das!
Er überbrückt die Flüsse und die Meere,
Die Berge unverfroren zu durchbohren ist ihm Spass.
Er thürmt die Bogen in die Luft,
Er wühlt als Maulwurf in der Gruft,
Kein Hinderniss ist ihm zu gross -
Er geht drauf los!
...

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Naja, wenn ich schon hier im Thread bin:
Ich glaube nicht das sich die Werte aus den Tabellenbüchern mittels FEM erreichen lassen.
Soweit ich weiss basieren die Tabellenwerte auf der analytischen Berechnung des vollplastischen Momente (setze ich mal als bekannt vorraus)
Wenn du dir die Normalspannungen aufskizzierst wirst du sehen,das in der Schwerachse ein Sprung von +fy auf -fy stattfindet.
Das ist in der realität nicht möglich.
Bei einem Biegeversuch wirst du auch immer einen Querkraftanteil haben, den du herausrechnen musst, wenn du du die Werte vergleichst.
Ansonsten musst du ein Moment aufbringen und keine Kraft.
Rechnest du mit einem ideal-plastischen Materialmodell? Ansonsten kann das ganze a priori schon nicht funktionieren.
Die Analytische Lösung gilt nur bei kleinen Verformungen tan ~ Winkel und setzt das Ebenbleiben des Querschnittes vorraus. Das ist in der FEM anders.
Wenn du also hier eine Übereinstimmung von 99% hast, haben sich die einzelnen Fehler hier zufällig gegenseitig aufgehoben.

Gruß
Boris

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Danke für die Tipps. Ja, ich rechne mit einem ideal-plastischem Material. Dass ich nicht die 100 % erreichen kann habe ich geahnt. Das es jedoch so "weit" daneben liegt, hätte ich auch nicht gedacht. Danke nochmal für den Hinweis.

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Warum plottest Du nicht einfach mal ein Bild Deines Modells mit den Randbedingungen und der Last?
Gerd

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