Scheidl, J. (2018). Biegedrillknicken eines kreisförmig gekrümmten Balkens mit dünnem, teilkreisförmigem Querschnitt [Diploma Thesis, Technische Universität Wien]. reposiTUm. https://doi.org/10.34726/hss.2018.47163
Die vorliegende Diplomarbeit behandelt ein akademisches Beispiel der Strukturmechanik im Rahmen der Statik. Mithilfe der in [6] hergeleiteten Theorie für Balken mit dünnwandigem, offenem Querschnitt wird das Deformations- und Stabilitätsverhalten eines in der undeformier- ten Ausgangslage kreisförmig gekrümmten Balkens mit Teilkreisquerschnitt untersucht. In den Betrachtungen zur geometrisch linearisierten Theorie wird das Konvergenzverhalten der Balkenlösung gegen Vergleichsresultate aus Schalen-Finite-Elemente-Berechnungen studiert. Zur Analyse des Stabilitätsverlustes durch Biegedrillknicken werden zunächst Knicklasten und Knickformen durch Anwendung der inkrementellen Theorie zweiter Ordnung ermittelt. Abschließend wird das Nachbeulverhalten mit der globalen Ritz-Methode sowie begleitenden Schalen-Finite-Elemente- Rechnungen nachvollzogen.
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The master thesis at hand addresses a rather academic example of static structural mechanics. Both linear deformation and stability analysis of a circularly curved rod in space with an open, thin-walled cross section (devided circle) are performed in the framework of a special beam theory, presented in [6]. The numerical calculations within the geometrically linearised setting provide a solid foundation for the subsequent stability analysis. The incremental formulation, introduced in [6], as well as the global Ritz-method are applied to study the torsional-flexural buckling of the structure. The incremental theory produces accurate results for the critical forces in comparison to shell-finite-element computations at less cost than the Ritz-method. The post-buckling analysis performed with the global Ritz-method and accompanied by shell-finite-element calculations concludes the numerical investigations.
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Abweichender Titel nach Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers