Numerische Untersuchungen zum Impakt von faserbewehrten Betonplatten (D1023)
Allgemeine Angaben:
- Diplomarbeit Nr. D1023
- Bearbeiter: Hao Qin
- Verantwortl. Hochschullehrer: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Manfred Curbach
- Betreuer: Tino Kühn, Marcus Hering
- Tag der Verteidigung: 18/09/2017
Zusammenfassung
In der der Diplomarbeit wurde die numerische Simulation von Probekörpern (PK) durchgeführt, die derzeit in einem aktuellen Projekt unter Impaktbelastung untersucht werden. Anhand dieser numerischen Berechnungen soll es möglich werden, die im Experiment ermittelten Daten besser interpretieren und verstehen zu können. Im Experiment ist es nur möglich, an einer begrenzten Anzahl von Stellen auf dem Probekörper
Messungen durchzuführen. Die numerische Simulation bietet die Möglichkeit, Betrachtungen an beliebig vielen Messpunkten durchzuführen. Weiterhin ist es aus Zeit- und Kostengründen experimentell nur möglich, eine begrenzte Anzahl an Versuchen durchzuführen. Numerisch können nahezu beliebig viele Versuche simuliert werden.
Der erste Schritt für diese Simulationen wurde im Rahmen der Diplomarbeit getan. Zuerst wurden die PK-Geometrie, die Auflagerkonstruktion, den mit einer Initialgeschwindigkeit fliegenden Impaktor sowie den Versuch selbst numerisch abgebildet. Das erstellte Modell wurde anhand von Versuchswerten von PK aus unbewehrtem Beton und Textilbeton kalibriert. Da es sich bei Impakt um einen sehr komplexen Vorgang handelt, wurde der Fokus der Arbeit auf die Abbildung der im Experiment bestimmten Impaktorgeschwindigkeiten nach dem Durchschlagen der Platten und die erreichten Schädigungsbilder der Probekörper gelegt. Für unbewehrte Probekörper gelang dies gut, für textilbewehrte PK war die Qualität aufgrund des sehr vereinfacht modellierten komplexen Verbundverhaltens zwischen textiler Bewehrung und Beton noch verbesserungswürdig. Trotzdem ist diese Arbeit eine sehr gute Basis für weitere Betrachtungen.