Flugzeug-Impakt-Berechnungen auf Stahlbetonkonstruktionen

Für realitätsnahe Simulationen zur Standsicherheit von Stahlbeton-konstruktionen gegenüber Flugzeugimpakt ist eine möglichst realistische Erfassung der Belastung und der Widerstände notwendig.

Die Belastung kann über Druckkraft-Zeit-Verläufe nach RIERA bzw. durch eine Simulation des Flugzeugaufpralls beschrieben werden. Das FE Flugzeugmodell wird als Schalenmodell modelliert und an globalen Kennwerten (Masseverteilung, Abreißkräfte Flügel/Triebwerke, Beullasten Rumpf) verifiziert. Die Stahlbetonkonstruktion wurde detailliert als Volumen (Beton) mit Schalen (Hauptstahlbewehrung) modelliert.

Alle Materialien wurden mit geeigneten elasto-plastischen Materialmodellen inklusive eines Schädigungsverhaltens bis zur Zerstörung abgebildet und an Materialversuchsdaten verifiziert.

Mittels dieser realitätsnahen Beschreibung von Belastungen und Widerständen wurden Traglastberechnungen der Stahlbetonkonstruktionen durchgeführt sowie Schadensszenarien simuliert.

DYNARDO konnte in den Grenzwertbetrachtungen sehr plausible Schadensszenarien und eine gute Übereinstimmung der globalen Belastungen des modellierten Flugzeuges und der Ersatzannahmen nach RIERA ermitteln.

Die Modellierung erfolgte mit ANSYS. Die hochgradig nichtlinearen Simulationen wurden mit LS-DYNA durchgeführt.