Analyses élasto-plastiques

In der üblichen Tragwerksanalyse mit der Methode der Finiten Elemente werden die Schnittkräfte in einer Struktur ausgehend von einem linear-elastischen Materialverhalten bestimmt. Auch wenn die Querschnitte z.B. bei Stahlprofilen oftmals unter Annahme eines plastischen Widerstandes bemessen werden, sind in realen Strukturen oftmals noch grosse Tragreserven vorhanden.

Diese stammen von der Fähigkeit eines Tragwerks, durch plastische Verformungen eine Umlagerung von überlasteten Bauteilen auf noch nicht bis zu ihrer Tragkapazität belastete Bauteile zu erreichen. Gerade bei der Analyse von Schadensfällen, bei der Nachrechnung von praktischen Versuchen oder bei Ausbauprojekten mit einer bereits ausgelasteten Ausgangsstruktur kann die Mobilisierung dieser Reserven notwendig sein. Auch bei Analysen von Materialien mit geringer Zugfestigkeit wie beispielsweise dem natürlichen Baugrund in Tunnelprojekten oder dem unbewehrten Beton bei Staumauern kann eine physikalisch nichtlineare Berechnung erforderlich sein, um realistische Resultate zu erhalten.

Mit einem robusten, iterativen Solver für nichtlineare Analysen, einer Reihe von nichtlinearen Gesetzen wie „von Mises“, „Tresca“, „Mohr-Coulomb“ oder „Drucker-Prager“ und verschiedenen last- oder verformungsgesteuerten Inkrementierungsschemen lassen sich auch die obengenannten Analysen mit FEnas problemlos durchführen. Mit Hilfe der in FEnas implementierten nichtlinearen Ferder-Elemente lassen sich zudem Fliessgelenk-Analysen oder Push-Over Simulationen durchführen.