Ansätze für numerische Methoden zur Inspiration, Analyse und Bewertung neuartiger Carbonbetonstrukturen/Approaches for Numerical Methods for Inspiration, Analysis and Evaluation of Novel Structures for Carbon-Reinforced Concrete

IF 0.4 4区工程技术 Q4 CONSTRUCTION & BUILDING TECHNOLOGY

Bauingenieur Pub Date : 2023-01-01 DOI:10.37544/0005-6650-2023-11-56

Verena Curoșu, Georgia Kikis, Christian Krüger, Frank Liebold, Domen Macek, Leonie Mester, Jakob Platen, Stephan Ritzert, Sascha Stüttgen, Michael Kaliske, Sven Klinkel, Stefan Loehnert, Hans-Gerd Maas, Stefanie Reese, Daniel Robertz

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Abstract

Carbonbeton bietet gegenüber der klassischen Stahlbetonbauweise neue Konstruktionsansätze. Um diese auszuschöpfen, werden Entwurfsstrategien entwickelt, welche auf eine materialminimierte Bauweise und auf maschinengestützte Fertigungsmethoden abzielen. Die Inspiration für innovative Strukturen, deren Bewertung sowie der Gewinn eines tiefergehenden Verständnisses für Material-, Bruch- und Verbundverhalten des Werkstoffs können durch Simulationen unterstützt werden. Dieser Beitrag bietet einen Überblick über verschiedene numerische Methoden, die den Prozess von der Ideenfindung, über den Übertrag auf den Werkstoff Carbonbeton und dessen Untersuchung und Bewertung unterstützen sollen. Das umfasst zum einen Methoden, die Inspiration für Geometrie- und Bewehrungsentwürfe aus der Mathematik und der Botanik ableiten sowie Modellreduktionsstrategien, um unterschiedlichste Geometrien effizient zusammenzusetzen und numerisch zu testen. Zum anderen werden verschiedene Mehrskalenmethoden und Material- und Schädigungsmodelle präsentiert, die dazu dienen, das Materialverhalten zuverlässig voraussagen zu können. Weiterhin wird eine Methode zur automatischen Rissdetektion vorgestellt.

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碳纤维混凝土在传统钢筋设计之外，提供了新的设计方法。此外，还设计了基于材料材料编辑和机械制造方法的草稿战略。模拟可以辅助创新结构的灵感、评估这一结构的评估，并增加对材料、断层和材料互联行为更加深入的理解。这篇文章提供了一种不同数字方法的概览，这些方法旨在支持思想发现、转帐至夹板板，以及夹板调查和评估。设计的方法包括:从数学和物理设计的构想中产生几何和多发性工程设计的灵感，以及快速控制模型。此外，文章还提出若干种数种方法，以及材料和损害模型，其目的是可靠地鉴别一种物质的行为。此外介绍了一种自动大难检测的方法。

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Bauingenieur 工程技术-工程：土木

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期刊介绍： Die Zeitschrift Bauingenieur bietet Aufsätze über Theorie und Praxis des konstruktiven Ingenieurbaus, der Mechanik, der Geotechnik und des Baubetriebs und Baumanagements. Darüber hinaus enthält die Zeitschrift Bauingenieur Berichte und Reportagen über interessante Bauausführungen und Bausanierungen im In- und Ausland, Baustofffragen und Bauinformatik.