Modul Berechnung¶

Das Modul Berechnung dient zur Kalkulation von Schnittlasten beziehungsweise Dehnungen, sowie Spannungen innerhalb des festgelegten Faserverbundlaminats nach der klassischen Laminattheorie. Um die Auswirkungen des Laminataufbaus auf die Besetzung der Steifigkeitsmatrix des Verbundes, die Schnittlasten beziehungsweise Dehnungen und die Beanspruchungen der Schichten direkt betrachten zu können, erfolgt die Aktualisierung der Berechnungen automatisch.

1 - ABD-Matrix¶

Auf Basis der Steifigkeitsmatrizen der Einzelschichten werden auf Grundlage der klassischen Laminattheorie die Membransteifigkeitsmatrix {{latex(\mathbf{A})}}, Koppelsteifigkeitsmatrix {{latex(\mathbf{B})}} und Biegesteifigkeitsmatrix {{latex(\mathbf{D})}} des Verbundes bei Aufruf des Moduls Berechnung automatisch berechnet und farblich getrennt innerhalb der ABD-Matrix dargestellt.

2 - Schnittlasten, Verzerrungen und hygrothermale Belastungen¶

Als Belastungen auf den definierten Verbund können sowohl Membranschnittlasten und -momente, als auch Dehnungen und Krümmungen vorgegeben werden. Dabei kann pro Koordinatenrichtung jeweils entweder die Angabe der Belastung oder der Verzerrung in den Eingabefeldern unter 2a und 2b erfolgen. Zusätzlich können eine Temperaturdifferenz und die prozentuale Veränderung der relativen Feuchte in den Feldern in Fensterausschnitt 2c angegeben werden. Nach der klassischen Laminattheorie gilt für mechanische und hygrothermale Belastungen und Verzerrungen

$$\begin{pmatrix}\underline{n}\\ \underline{m}\end{pmatrix}_{mech} = \begin{bmatrix}\mathbf{A} & \mathbf{B}\\ \mathbf{B} & \mathbf{D}\end{bmatrix} \begin{pmatrix}\underline{\varepsilon}\\ \underline{\kappa}\end{pmatrix} - \begin{pmatrix}\underline{n}\\ \underline{m}\end{pmatrix}_{hygrotherm}$$