TY  - CHAP
A1  - Staat, Manfred
A1  - Heitzer, Michael
A1  - Reinders, H.
A1  - Schubert, F.
T1  - Einspielen und Ratchetting bei Zug- und Torsionsbelastung: Analyse und Experimente
T1  - Shakedown and ratchetting under tension-torsion loadings: analysis and experiments
N2  - Traglast- und Einspielanalysen sind vereinfachte doch exakte Verfahren der klassischen Plastizitätstheorie, die neben ausreichender Verformbarkeit keine einschränkenden Voraussetzungen beinhalten. Die Vereinfachungen betreffen die Beschaffung der Daten und Modelle für Details der Lastgeschichte und des Stoffverhaltens. Eine FEM-basierte Traglast- und Einspielanalyse für ideal plastisches Material wurde auf ein kinematisch verfestigendes Materialgesetz erweitert und in das Finite Element Programm PERMAS implementiert. In einem einfachen Zug-Torsionsexperiment wurde eine Hohlprobe mit konstanter Torsion und zyklischer Zugbelastung beansprucht, um die neue Implementierung zu verifizieren. Es konnte gezeigt werden, dass die Einspielanalyse gut mit den experimentellen Ergebnissen übereinstimmt. Bei Verfestigung lassen sich wesentlich größere Sicherheiten nachweisen. Dieses Potential bedarf weiterer experimenteller Absicherung. Parallel dazu ist die Eisnpieltheorie auf fortschrittliche Verfestigungsansätze zu erweitern.
KW  - Zug-Druck-Beanspruchung
KW  - Einspielen <Werkstoff>
KW  - Ratcheting
KW  - Torsion
KW  - Zug-Druck-Belastung
KW  - Torsionsbelastung
KW  - shakedown
KW  - ratchetting
KW  - tension–torsion loading
Y1  - 2001
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Staat, Manfred
T1  - LISA - a European project for FEM-based limit and shakedown analysis
N2  - The load-carrying capacity or the safety against plastic limit states are the central questions in the design of structures and passive components in the apparatus engineering. A precise answer is most simply given by limit and shakedown analysis. These methods can be based on static and kinematic theorems for lower and upper bound analysis. Both may be formulated as optimization problems for finite element discretizations of structures. The problems of large-scale analysis and the extension towards realistic material modelling will be solved in a European research project. Limit and shakedown analyses are briefly demonstrated with illustrative examples.
KW  - Einspielen <Werkstoff>
KW  - Traglast
KW  - Finite-Elemente-Methode
KW  - Traglastanalyse
KW  - Einspielanalyse
KW  - FEM
KW  - limit analysis
KW  - shakedown analysis
Y1  - 2001
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Staat, Manfred
T1  - Cyclic plastic deformation tests to verify FEM-based shakedown analyses
N2  - Fatigue analyses are conducted with the aim of verifying that thermal ratcheting is limited. To this end it is important to make a clear distintion between the shakedown range and the ratcheting range (continuing deformation). As part of an EU-supported research project, experiments were carried out using a 4-bar model. The experiment comprised a water-cooled internal tube, and three insulated heatable outer test bars. The system was subjected to alternating axial forces, superimposed with alternating temperatures at the outer bars. The test parameters were partly selected on the basis of previous shakedown analyses. During the test, temperatures and strains were measured as a function of time. The loads and the resulting stresses were confirmed on an ongoing basis during performance of the test, and after it. Different material models were applied for this incremental elasto-plastic analysis using the ANSYS program. The results of the simulation are used to verify the FEM-based shakedown analysis.
KW  - Materialermüdung
KW  - Einspielen <Werkstoff>
KW  - Materialermüdung
KW  - shakedown analyses
KW  - thermal ratcheting
KW  - fatigue analyses
Y1  - 2001
ER  -