
Konzept
multiPlas ist eine Materialbibliothek, die in ANSYS die für nichtlineare FEM-Berechnungen im Bauwesen und der Geotechnik erforderlichen Materialmodelle zur Verfügung stellt. In multiPlas sind leistungsfähige, realitätsnahe Materialmodelle für Baustoffe wie Beton, Stahlbeton, Stahl, Mauerwerk, geklüfteter Fels, Boden, Sand, Holz, Mörtel und Stein enthalten. Die Materialmodelle beruhen auf elasto-plastischen Fließfunktionen mit assoziierten und nichtassoziierten Fließregeln. Die FEM Programmierung zeichnet sich durch einen leistungsfähigen und robusten Algorithmus zur Verarbeitung ein- und mehrflächiger Plastizität aus. Eine Besonderheit der Materialmodelle liegt in der Kopplung isotroper und anisotroper Fließ-bedingungen, die vom Anwender in vielfältiger Weise verknüpft werden können.
Anwendung
Im ANSYS-Postprozessing können neben den plastischen Dehnungen auch die plastischen Aktivitäten ausgegeben werden. Die plastischen Aktivitäten dienen der Darstellung welches Fließkriterium an dem jeweiligen Strukturbereich aktiv, d.h. verletzt ist. Hieraus sind Schluss-folgerungen über die Art und Ursache der Lastumlagerungen möglich.
Die Materialmodelle sind sowohl in Volumen-elementen als auch in Schalen- oder Platten-elementen verfügbar. Die erfolgreichen praktischen Anwendungen der Materialmodelle erstrecken sich von nichtlinearen Mauerwerks-berechnungen oder Betonberechnungen bis zu Standsicherheits-berechnungen im Boden oder geklüfteten Fels.
Materialmodelle
In multiPlas sind unter anderem folgende Material-modelle enthalten:
- Tresca (z.B. für Stahl)
- Mohr-Coulomb, isotrop (z.B. für Böden, intaktes Gestein, Natursteinmauerwerk)
- Mohr-Coulomb Joint Modell, anisotrop (z.B. für Trennflächen, Fugen)
- Mises (z.B. für Stahl, verschiedene Metalle)
- Drucker-Prager (z.B. für Böden, Sand)
- Drucker-Prager singuläres Betonmodell (z.B. für Beton, Stahlbeton, Stahlfaserbeton, Kalksandstein)
- Ganz (für Mauerwerk)
- Tsai / Wu (z.B. für Holzwerkstoffe)
- Orthotrophe Maximalspannungsbegrenzung (z.B. für Holz)
- Zugspannungsbegrenzung
- Rissmodelle (z.B. für allg. spröde Werkstoffe)
- Nutzerdefiniertes Materialmodell
Phänomene
Mit den Materialmodellen in multiPlas können folgende Phänomene berücksichtigt werden:
- isotrope / anisotrope Elastoplastizität
- assoziierte / nicht assoziierte Plastizität, Steuerung des Dilatanzverhaltens
- Ver- und Entfestigung, nichtlineares Spannungs- und Dehnungsverhalten
- Restfestigkeiten, Rissbildung, Schädigung
- Temperaturabhängigkeit

Veröffentlichungen
Schlegel, R.: Nichtlineare Berechnung von Beton und Stahlbetonstrukturen nach DIN 1045-1 mit ANSYS. 23st CAD-FEM Users' Meeting 2005, International Congress on FEM Technology, Bonn, November 9-11, 2005
Will, J.; Müller, U.: Nachweis von Stauanlagen nach E-DIN 19700 mit ANSYS. 20th CAD-FEM Users Meeting 2002, International Congress on FEM Technology, Friedrichshafen, October 9-11, 2002
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Distributoren

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