Modellierung und Simulation von Holzumformprozessen
Thermo-hygro-mechanische Prozesse zur Verdichtung und Umformung von Holz:
Kontinuumsmechanische Materialmodellierung und Struktursimulation
Schwerpunkte
- Phänomenologische Erfassung konstitutiver Charakteristiken des Formholzprozesses
- Entwicklung einer realitätsnahen, makroskopischen, numerischen Werkstoffmodellierung durch ein Invarianten basiertes anisotropes elasto-plastisches Materialmodell für Holz bei großen Deformationen
- Berücksichtigung des Einflusses von Temperatur und Feuchtigkeit, u. a. durch ein thermisch hygroskopisches finites Oberflächenelement und konstitutive Formulierung
- Parameteridentifikation durch Vergleich von Experiment und Simulation
- Anwendungs- und industrienahe Struktursimulation aus Formholz gefertigter Bauteile mittels Finite Elemente Methode
Förderung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Zusammenarbeit
- Professur für Ingenieurholzbau und baukonstruktives Entwerfen, Fakultät Bauingenieurwesen, TU Dresden
![abb. 1](https://tu-dresden.de/bu/bauingenieurwesen/sdt/ressourcen/bilder/forschung/2016/fl/Bild1.png/@@images/e8a25f78-7e4e-43af-ba0f-2e2cc11208ad.png)
Experimentaufbau von Schubversuch an Fichtenholz
![abb. 2](https://tu-dresden.de/bu/bauingenieurwesen/sdt/ressourcen/bilder/forschung/2016/fl/Bild2.png/@@images/4180eb45-13b9-46f7-b43e-061c1b1f90aa.png)
Simulationsergebnis für Schubversuch an Fichtenholz, Spannungen (links) und plastische Dehnungen (rechts)
![abb. 3](https://tu-dresden.de/bu/bauingenieurwesen/sdt/ressourcen/bilder/forschung/2016/fl/Bild3.png/@@images/df4283a6-eff0-4130-bfdd-6cca22ac6463.png)
Schematische Darstellung eines finiten Oberflächenelements zur thermischen Konvektionsabbildung und Feuchteaufnahme bzw. -abgabe
![abb. 4](https://tu-dresden.de/bu/bauingenieurwesen/sdt/ressourcen/bilder/forschung/2016/fl/Bild4.png/@@images/392bc7d5-350f-43fa-af6a-e0a1b738d125.png)
Numerischer Vergleich zwischen Simulationsergebnissen und experimentellen Messungen von uniaxialen Druckversuchen bei verschiedenen Faserorientierungen an Balsaholz
![abb. 5](https://tu-dresden.de/bu/bauingenieurwesen/sdt/ressourcen/bilder/forschung/2016/fl/Bild5.png/@@images/c851e3ec-19dd-4cf4-9575-bb74f37ce5e9.png)
Geometrie, Diskretisierung und Randbedingungen für die Simulation eines Stirnversatzanschlusses
![abb. 6](https://tu-dresden.de/bu/bauingenieurwesen/sdt/ressourcen/bilder/forschung/2016/fl/Bild6.png/@@images/2eb4ec9c-b361-45b0-851e-92da0bf65c55.png)
Spannungsverteilung als numerisches Ergebnis der Simulation eines Stirnversatzanschlusses