multiPlas für ANSYS Mechanical

Dynardo hat die Materialmodell-Sammlung "multiPlas" für ANSYS Mechanical entwickelt und verwendet die Software für ingenieurtechnische Dienstleistungen. Im Bauwesen und in der geomechanischen Anwendung ermöglicht multiPlas durch leistungsstarke Materialmodelle die Modellierung und Analyse von komplexem Materialverhalten.

Konzept

multiPlas ermöglicht Ihnen, die Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit von Konstruktionen unter Einbeziehung von z.B. Rissbildungen und Lastumlagerungen zu untersuchen. Durch diese realitätsnahen Berechnungen können oft zusätzliche Lastreserven erschlossen werden.

multiPlas unterstützt die Modellierungen von Materialien wie z.B. Beton, Stahl- und Spannbeton, faserbewehrten Beton, UHPC, Keramik, Stahl, Mauerwerk, geklüfteter Fels, Boden, Sand, Holz, Mörtel oder Stein. Die FE-Programmierung zeichnet sich durch einen leistungsfähigen und robusten Algorithmus zur Verarbeitung ein- und mehrflächiger Plastizität aus. Eine Besonderheit der Materialmodelle liegt in der einfachen Kombination mehrerer Fließbedingungen, Versagensmodi und Ver- und Entfestigungsregeln.

Seit ANSYS v17 ist multiPlas eine Software der ANSYS Inc. Die Materialmodelle stehen in der geomechanischen Toolbox von ANSYS Mechanical-Versionen zur Verfügung. Dynardo entwickelt und vertreibt weiterhin die Standalone-Version mit Materialmodellen, die derzeit in ANSYS Mechanical nicht verfügbar sind.

Anwendung

Die Geomechanik und das Bauwesen stellen Ingenieure vor einzigartige Herausforderungen. Die Berücksichtigung von schweren Lasten, die enorme Kosten im Falle einer falschen Auslegung sowie das hoch-komplexe Materialverhalten lassen kaum Spielraum für Toleranzen.

Die Bandbreite der Anwendungen reicht von der Aalyse von nicht-linearen Mauerwerksverhalten, über Berechnungen von Betonkonstruktion, zu Lastberechnungen von Strukturen in Boden- oder Felsgestein.

Anwendungsbeispiele

  • Boden-Stabilitätsanalysen für Anker oder Ansaugrohre im Meeresboden für die Öl- und Gasindustrie
  • Nicht-lineare Stabilitätsanalyse von Tunnelbauten
  • Simulationen von Konstruktionsfundamenten und Hangstabilitätsanalyse
  • Simulation der Feuerbeständigkeit von Wandkonstruktionen aus Kalziumsilikat-Mauerwerk
  • Analyse von Rissbildung und Tragfähigkeiten


Materialmodelle

In multiPlas sind unter anderem folgende Material-modelle enthalten:

  • Entfestigungsmodel für zerklüftetes Felsgestein
  • Kombiniertes Mohr-Coulomb-Rankine Entfestigungsmodel für Böden (z.B. Sand)
  • Allgemeines Cam-Clay Model für Böden (z.B. Sand, Tonerde ...)
  • Modifiziertes Drucker-Prager Betonmodell (z.B. für Beton, Stahlbeton, Spannbeton, Stahlfaserbeton, Mörtel, Keramik, Leichtbeton, Porenbeton, Walzbeton, ultrahochfester Beton-UHPC, Kalksandstein)
  • Temperaturabhängiges modifiziertes Drucker-Prager (Alterung, Hydration)
  • Menetrey-Willam Modell (z.B. für Beton, Stahlbeton, Spannbeton, Stahlfaserbeton, UHPC, Mörtel)
  • Kombiniertes Rankine-Drucker Model für Beton
  • Mauerwerksmodel inkl. multi-linearer und nicht-linearer Entfestigung (Ganz)
  • Orthotrophes Model für Holz
  • Kombiniertes nicht-lineares isotrophisches (Voce Model) und kinematisches (Armstrong-Frederik) Aushärtungsmodel (z.B. für zyklische Belastung wie Bauschinger-Effect)
  • Nutzerdefinierte Materialmodelle im Bereich der Mehrflächen-Plastizität

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
  • Deterioration
  • Temperaturabhängigkeit
  • Zeitabhängige Materialeigenschaften von Beton

Veröffentlichungen

R. Schlegel, P. Vymlatil, J. Will (Dynardo GmbH)
M. Jobmann, M. Polster, M. Breustedt (DBE TECHNOLOGY GmbH):
Parameteridentifikation von Tonsteinformationen in Untertagelaboratorien

Will, J. (Dynardo GmbH);
Müller, U. (Landestalsperrenverwaltung des Freistaates Sachsen):
Nachweis von Stauanlagen nach E-DIN 19700 mit ANSYS

Distributoren

multiPlas wird weltweit vertrieben. Hier finden Sie die Liste unserer Distributoren.

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