LFU:online

Nach erfolgreichem Abschluss der Lehrveranstaltung verfügen die Studierenden über ein grundlegendes Verständnis für die Anwendung der Theorie der großen Verschiebungen und großen Verzerrungen deformierbarer fester Körper für baustatische Berechnungen. Sie sind mit den Konzepten der Lagrange’schen und Euler’schen Beschreibungsweisen vertraut und in der Lage, verschiedene Verzerrungs- und Spannungsmaße zu interpretieren sowie einfachere numerische Analysen geometrisch nichtlinearer Probleme mithilfe kommerzieller FE-Programme durchzuführen.

Die LV Baustatik Vertiefung umfasst eine Einführung in die Theorie großer Verschiebungen und großer Verzerrungen in Rechenmodellen der Baustatik. Während in der Mehrzahl der technischen Anwendungen nur kleine Verschiebungen und kleine Verzerrungen auftreten, ist in manchen Fällen, wie z.B. bei gummiartigen Werkstoffen, bei Umformprozessen von Metallbauteilen oder der Verformung von Böden durch außergewöhnliche Lastfälle, die Berücksichtigung großer Verschiebungen und großer Verzerrungen notwendig. Weiters ist der Sonderfall großer Verschiebungen aber kleiner Verzerrungen bei dünnwandigen schlanken Bauteilen von Interesse, z.B. bei Flächentragwerken.

Nach der Vorstellung der grundlegenden Konzepte zur Beschreibung der nichtlinearen Kinematik und Kinetik wird das Prinzip der virtuellen Verschiebungen für große Verschiebungen und große Verzerrungen in der Lagrange’schen Beschreibungsweise vorgestellt, und darauf basierend Finite Elemente Formulierungen für geometrisch nichtlineare Probleme erklärt. Dabei wird auch auf Stabilitätsanalysen zur Bestimmung des Übergangs einer Struktur von einer stabilen zu einer instabilen Gleichgewichtslage eingegangen.

In der Lehrveranstaltung werden die theoretischen Grundlagen anhand von zur Verfügung gestellten schriftlichen Unterlagen erklärt. Begleitend werden analytische Beispiele vorgerechnet. Numerische Berechnungen von Beispielen mithilfe des FE-Programms ABAQUS werden durch die Studierenden mit Unterstützung des LV-Leiters durchgeführt.

Die Erfolgsbeurteilung wird anhand eines schriftlichen Tests, in welchem die Studierenden Beispiele begleitend zur Lehrveranstaltung lösen, und die abschließende Ausarbeitung eines technischen Berichts über die FE-Berechnung eines geometrisch nichtlinearen Problems durchgeführt. Dieser Bericht wird von den Studierenden im Rahmen einer Präsentation mit anschließender Befragung durch die LV-Leiter vorgestellt. Die LV wird positiv beurteilt, wenn insgesamt zumindest 50 % der maximalen Punktezahl erreicht werden.