- Zurück zu Ulf's homepage
Für Hinweise auf Fehler bin ich dankbar.
Letzte Änderung: 8.2.1996, Ulf Bunge (im Original)
Ein erstes Beispiel soll das lokale Beulen (Profilbeulen) einer solchen Stringerplatte veranschaulichen. Dabei werden sowohl eine ebene Platte als auch eine gekrümmte Platte gezeigt. Die Krümmung ist hier schon deutlich sichtbar, denn diese Platte gehört zu einer der sehr stark gekrümmten Platten. Die im übrigen untersuchten Platten haben so geringe Krümmungsmaße, daß bei einem so kleinen Ausschnitt von einer Abweichung von der Ebene nichts zu sehen wäre, denn über einen Abstand von nur wenigen Stringern sind Tragflügelpanele scheinbar eben, doch ist ein Einfluß auf den Beulwert schon dann auszumachen.
Beide Platten beulen lokal, es bildet sich das typische Profilbeulen aus. Es ist gut zu erkennen, daß beide Platten aus unterschiedlichen Untersuchungsreihen kommen, denn die Beulform der ebenen Platte läßt deutlich die gelenkige Querrandlagerung erkennen, währenddessen die Ränder der gekrümmten Platte ein Einspannung erkennen lassen, die die lokale Beulform besonders in Randnähe stark beeinflußt und deren Auswirkungen erst über zwei Beulen abklingen.
In diesen Bildern wird der Sinn der extrem feinen Elementierung deutlich, mit der gearbeitet worden ist, denn nur so kann die Beulform richtig wiedergegeben werden. Da außerdem das Beulseitenverhältnis besonders bei krummen Platten nicht vorhersagbar war, konnte kein kleineres (kürzeres) Modell gewählt werden, da sich dann das natürliche Beulseitenverhältnis nicht hätte einstellen können. Dies geht nur bei einem theoretisch unendlich langem Streifen, praktisch kann man jedoch sagen, daß man bei drei ungestörten Beulen den minimalen Beulwert zum natürliche Beulseitenverhältnis beim lokalen Beulen erreicht hat.
Ergebnisse dieser Rechnungen sind in Profilbeuldiagrammen dargestellt. Genaueres entnimmt man http://keynes.fb12.TU-Berlin.DE/luftraum/luftbau/personen/lars/dglr95.html.
Im zweiten Bild wird die bei der gegebenen Belastung mittels linearer Rechnung bestimmte Schubverformung dargestellt.
Im folgenden wird die zum ersten Eigenwert gehörende Beulform gezeigt, die als Ergebnis einer linearen Beulanalyse ermittelt wird. Es ist gut zu erkennen, daß die Beulen über die Stringer hinweggehen und eine klare Trennung zwischen lokalem und globalen Beulen nicht so gut möglich ist wie bei reiner Druckbelastung. Zweck dieser Rechnungen, von denen diese nur eine ist, war, das Beulverhalten (lokal / global) solcher und anderer optimierter Stringerplatten zu untersuchen.
Im vierten Bild ist die Beulform zum fünften (höheren) Eigenwert zur Illustration dargestellt. Sie enthält Verformungen mit so kurzer Wellenlänge, daß selbst diese feine Elementierung, die zur Erfassung des lokalen Beulens notwendig ist, schon Ecken aufzeigt. Dies wird im nächsten Bild, einer Vergrößerung, sehr deutlich. Dieser Eigenwert hat allerdings keine Relevanz, da nur der erste (der tiefste) interessiert. In dieser Vergrößerung ist nun aber gut zu erkennen, daß mit Vier-Knoten-Elementen gerechnet wurde, die die Verschiebung zwischen den Knoten nur linear interpolieren.
Unter anderem ist auch zu erkennen, daß die lineare Rechnung nur eine Proportionaldarstellung der Beulform liefern kann. Die Beulformen werden so, abgesehen davon, daß sie ideal sind, nie auftreten. Die Amplituden sind zur Verdeutlichung übertrieben dargestellt - besonders gut bei dem Zylinder mit den hohen Stringern zu erkennen. Dort berühren sich die Stringer nicht nur, sie durchdringen einander sogar. Mehr kann eine lineare Beulanalyse aber eben nicht liefern.
Erstellt wurden die Darstellungen mittels MSC/XL.
Kritik ?