Dissertationen - Konstantin Naumenko
Konstantin Naumenko
Modellierung und Berechnung der Langzeitfestigkeit dünnwandiger Flächentragwerke unter Einbeziehung von Werkstoffkriechen und Schädigung
Betreuer: Prof. Dr-Ing.habil. H. Altenbach
Verteidigung am 26.02.1996, Fakultät für Maschinenbau Otto-von-Guericke Universität, Magdeburg
Im Rahmen dieser Arbeit wird ein phänomenologisches Konstitutivmodell zur Beschreibung zeitabhängiger Kriech- und Schädigungsvorgänge metallischer Werkstoffe für die Analyse mechanischer Eigenschaften dünnwandiger Flächentragwerke angewendet. Die Kriechgleichungen entsprechen der Fließtheorie, sie werden aus einem Potential unter Einbeziehung der zweiten Invarianten des Spannungsdeviators abgeleitet. Die Schädigungsgleichungen lassen sich ebenfalls aus invarianten Spannungsausdrücken entwickeln, wobei gleichfalls die zweite Invariante des Spannungsdeviators herangezogen wird. Daneben werden jedoch auch andere Ausdrücke wie das Leckie-Hayhurst-Kriterium eingesetzt.
Darauf basierend wird das Anfangs-Randwertproblem für die Analyse dünner Schalen und Platten formuliert. Zur Lösung des Problems wird ein spezielles Berechnungsverfahren, welches auf Reihenentwicklungen beruht, vorgestellt und an Beispielen demonstriert. Hierbei hat sich gezeigt, daß für bestimmte Einsatzfälle die Analyse erst im Rahmen der geometrisch nichtlinearen Theorie (kleine Verzerrungen, jedoch große Verschiebungen) sinnvolle Ergebnisse liefert. Die numerischen Ergebnisse werden mit experimentellen Daten zum Kriechen dünner Platten verglichen.
Andere Effekte sind mit der Unsymmetrie der Schädigungsakkumulation gegenüber Zug- und Druckbeanspruchung verbunden und werden bei der numerischen Analyse von Biegeplatten berücksichtigt.