@phdthesis{Lehmkuhl2004, author = {Lehmkuhl, Hansj{\"o}rg}, title = {Zur praktischen Anwendung numerischer Analysemethoden f{\"u}r Stabilit{\"a}tsprobleme}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.676}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20051013-7102}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2004}, abstract = {In der t{\"a}glichen Ingenieurpraxis werden in zunehmenden Maße numerische Analysen im Rahmen der Finite-Elemente-Methode auch zur Untersuchung stabilit{\"a}tsgef{\"a}hrdeter Strukturen eingesetzt. F{\"u}r die aktuelle Praxis, insbesondere im konstruktiven Stahlbau, ist jedoch festzustellen, dass zwischen der fortgeschrittenen Theorie und dem Niveau der praktischen Anwendung numerischer Stabilit{\"a}tsanalysen eine große Kluft besteht. Aus praktischer Sicht erscheint es unumg{\"a}nglich, die weiter wachsende Diskrepanz zwischen den umfangreichen theoretischen M{\"o}glichkeiten und der gegenw{\"a}rtigen Praxis abzubauen. Damit steht der praktisch t{\"a}tige Ingenieur vor der Aufgabe, sein Wissen auf dem Gebiet numerischer Stabilit{\"a}tsanalysen zu vertiefen und bereits vorhandene FE-Programme um Berechnungsalgorithmen f{\"u}r umfassende numerische Stabilit{\"a}tsanalysen zu erweitern. Daf{\"u}r werden in der Arbeit die Grundlagen einer FEM- orientierten modernen Stabilit{\"a}tstheorie einheitlich und aus Sicht einer praktischen Anwendung aufbereitet. Die Darstellung von realisierten programmtechnischen Umsetzungen f{\"u}r erweiterte Analysenmethoden wie Nachbeulanalysen, Pfadwechsel und Approximationen imperfekter Pfade erm{\"o}glicht eine Erweiterung des Methodenvorrates. Die innerhalb der Arbeit untersuchten Beispiele zeigen, dass durch die Anwendung der behandelten Verfahren das Tragverhalten einer stabilit{\"a}tsgef{\"a}hrdeten Struktur wesentlich besser eingesch{\"a}tzt werden kann als bei Beschr{\"a}nkung auf die herk{\"o}mmlichen Analysemethoden.}, subject = {Nichtlineare Stabilit{\"a}tstheorie}, language = {de} } @misc{Jacob2005, type = {Master Thesis}, author = {Jacob, Marko}, title = {Simulation des Temperaturfeldes und Eigenspannungen von einer MIG-Schweißung an einem Werkst{\"u}ck unter Ber{\"u}cksichtigung der temperaturabh{\"a}ngigen Materialeigenschaften von Aluminiumlegierungen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.641}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-6415}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2005}, abstract = {Aufgabe war es, eine Schweißnaht numerisch zu simulieren und die dabei entstehenden Eigenspannungen mit dem Programm SYSWELD zu simulieren. Dazu war es notwendig, eine entsprechende W{\"a}rmequelle f{\"u}r das MIG-Schweißen abzubilden, um die eingetragene W{\"a}rme in Form eines Temperaturfeldes darzustellen. Die Berechnung erfolgte unter Verwendung der temperaturabh{\"a}ngigen Materialkennwerte der verschweißten Werkstoffe, die in einer Literaturrecherche zusammengestellt wurden. Untersucht wurde außerdem der Einfluss der Modelliergenauigkeit auf die entstehenden Eigenspannungen. Dabei konnte festgestellt werden, dass eine realit{\"a}tsnahe Darstellung der Naht von großer Bedeutung ist, um die Kerbwirkung der Schweißnaht zu erkennen.}, subject = {Aluminium}, language = {de} } @inproceedings{VuWerner, author = {Vu, Anh Tuan and Werner, Frank}, title = {OPTIMIZATION OF STEEL STRUCTURES BASED ON DIFFERENTIAL EVOLUTION ALGORITHM}, editor = {G{\"u}rlebeck, Klaus and K{\"o}nke, Carsten}, organization = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, issn = {1611-4086}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2900}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170314-29007}, pages = {11}, abstract = {Steel structural design is an integral part of the building construction process. So far, various methods of design have been applied in practice to satisfy the design requirements. This paper attempts to acquire the Differential Evolution Algorithms in automatization of specific synthesis and rationalization of design process. The capacity of the Differential Evolution Algorithms to deal with continuous and/or discrete optimization of steel structures is also demonstrated. The goal of this study is to propose an optimal design of steel frame structures using built-up I-sections and/or a combination of standard hot-rolled profiles. All optimized steel frame structures in this paper generated optimization solutions better than the original solution designed by the manufacturer. Taking the criteria regarding the quality and efficiency of the practical design into consideration, the produced optimal design with the Differential Evolution Algorithms can completely replace conventional design because of its excellent performance.}, subject = {Angewandte Informatik}, language = {en} } @inproceedings{GoebelHildebrandWerner, author = {G{\"o}bel, Michael and Hildebrand, J{\"o}rg and Werner, Frank}, title = {NUMERISCHES MODELL F{\"U}R DIE SIMULATION EINER LASERSTRAHLSCHWEIßUNG VON QUARZGLAS}, editor = {G{\"u}rlebeck, Klaus and K{\"o}nke, Carsten}, organization = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2958}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170327-29589}, pages = {14}, abstract = {Ausgehend von den fundierten Erfahrungen, die f{\"u}r das Schweißen von verschiedensten Metallen vorliegen, wird an der Professur Stahlbau der Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar ein neuartiges Verfahren zum CO2-Laserstrahlschweißen von Quarzglas numerisch untersucht. Dabei kommt die kommerzielle FE-Software SYSWELD® zum Einsatz. Die erforderlichen Versuche werden in Zusammenarbeit mit dem Institut f{\"u}r F{\"u}getechnik und Werkstoffpr{\"u}fung GmbH aus Jena realisiert. Die numerische Analyse wird eingesetzt, um geeignete Prozessparameter zu bestimmen und deren Auswirkungen auf die transienten thermischen und mechanischen Vorg{\"a}nge, die w{\"a}hrend des Schweißvorgangs ablaufen abzubilden. Um die aus der Simulation erhaltenen Aussagen zu {\"u}berpr{\"u}fen, ist es erforderlich, das Berechnungsmodell mittels Daten aus Versuchsschweißungen zu kalibrieren. Dabei sind die verwendeten Materialmodelle sowie die der Simulation zugrunde gelegten Materialkennwerte zu validieren. Es stehen verschiedene rheologische Berechnungsmodelle zur Auswahl, die die viskosen Materialeigenschaften des Glases abbilden. Dabei werden die drei mechanischen Grundelemente, die HOOKEsche Feder, der NEWTONsche D{\"a}mpfungszylinder und das ST.-VENANT-Element miteinander kombiniert. Die M{\"o}glichkeit, thermische und mechanische Vorg{\"a}nge innerhalb des Glases w{\"a}hrend des Schweißvorgangs und nach vollst{\"a}ndiger Abk{\"u}hlung, vorhersagen zu k{\"o}nnen, gestattet es den Schweißvorgang {\"u}ber eine Optimierung der Verfahrensparameter gezielt dahingehend zu beeinflussen, die Wirtschaftlichkeit des Schweißverfahrens zu verbessern, und ein zuverl{\"a}ssiges Schweißergebnis zu erhalten. Dabei k{\"o}nnen auch nur unter hohem experimentellen Aufwand durchf{\"u}hrbare Versuche simuliert werden, um eine Vorhersage zu treffen, ob es zweckm{\"a}ßig ist, den Versuch auch in der Praxis zu fahren. Dies f{\"u}hrt zu einer Reduzierung des experimentellen Aufwandes und damit zu einer Verk{\"u}rzung des Entwicklungszeitraumes f{\"u}r das angestrebte Verfahren.}, subject = {Architektur }, language = {de} } @misc{Trautermann2006, type = {Master Thesis}, author = {Trautermann, Ronny}, title = {Numerische Untersuchungen zum Verzug eines Feinkornbaustahles beim MAG-Schweißen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.755}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-7550}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2006}, abstract = {Die Diplomarbeit leistet einen Betrag zur numerischen Untersuchung des Verzuges eines Feinkornbaustahles beim MAG-Schweißen. Ziel dabei war es, Informationen zu dem schweißbedingten Verzug beeinflussenden Gr{\"o}ßen zusammenzustellen, Angaben zu m{\"o}glichen Berechnungsformeln des an einer T-Stoßverbindung durch das Schweißen entstehenden Winkelverzuges des Gurtes zu recherchieren und die Grundlagen f{\"u}r eine Verzugsberechnung mit Hilfe der Finite-Element-Methode darzustellen. Das Hauptinteresse lag dabei jedoch auf den durch das Schweißen von Kehln{\"a}hten entstehenden Winkelverzuges des Gurtes an T-Stoßverbindungen. Dieser wurde mit Hilfe numerischer Berechnungen untersucht. Dabei wurden die Einfl{\"u}sse, welche geometrischen, werkstofflichen oder verfahrensbedingten Ursprungs seien k{\"o}nnen, betrachtet.}, subject = {MAG-Schweißen}, language = {de} } @misc{Li2006, author = {Li, Fei}, title = {Numerische Untersuchungen zu Temperaturfeldern und Eigenspannungen einer MAG-geschweißten Stumpfnaht an austenitisch-ferritischem Stahl X2CrNiMoN22-5-3}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.786}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-7862}, year = {2006}, abstract = {Auf der Basis der Literaturrecherche wird in dieser Arbeit eine 5-lagige MAG-geschweißte Stumpfnaht an austenitisch-ferritischen Stahl X2CrNiMoN22-5-3 (Duplex-Stahl 1.4462) mit dem FE-Programm „SYSWELD®" simuliert. Die Berech-nungen der Temperaturfelder werden unter der Ber{\"u}cksichtigung sowohl von tempe-raturunabh{\"a}ngigen als auch temperaturabh{\"a}ngigen thermophysikalischen Material-eigenschaften am drei-dimensionalen und zwei-dimensionalen Modell durchgef{\"u}hrt. Die berechneten Temperatur-Zeit-Verl{\"a}ufe und Gef{\"u}geumwandlungen beim MAG-Schweißen der Stumpfnaht werden hinsichtlich der Einfl{\"u}sse und Ver{\"a}nderun-gen analysiert und die ermittelten Abk{\"u}hlzeiten t12/8 werden f{\"u}r jede Schweißlage bewertet. Anschließend werden die Berechnungen des Eigenspannungszustandes f{\"u}r einzelne Schweißlagen untersucht.}, subject = {Duplexstahl}, language = {de} } @misc{Krausse2005, type = {Master Thesis}, author = {Krauße, Bodo H.}, title = {Numerische Untersuchungen zu Temperaturfeldern und Eigenspannungen an einer Schweißnahtverbindung bei WIG- Nachbehandlung}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.671}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-6712}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2005}, abstract = {Ziel war es eine MAG- Stumpfschweißverbindung mit anschließender WIG- {\"U}berschmelzung zu simulieren. Es galt den Einfluss einer WIG- Nachbehandlung auf die Gef{\"u}gestruktur der Stumpfnaht aus S690QL und dessen Eigenspannungszustand zu untersuchen. Die WIG- Nachbehandlung erzeugt eine im Wesentlichen martensitische Gef{\"u}gestruktur im {\"u}berschmolzenen Bereich der kerbgef{\"a}hrdeten Schweißnaht{\"u}berg{\"a}nge. Dieses konnte anhand von Mikroschliffbildern der Schweißverbindung verifiziert werden. Die H{\"a}rtewerte nach Vickers sind durch die WIG- Nachbehandlung gering gesenkt und auf einen weniger konzentrierten Bereich verteilt worden. Das Zugspannungsniveau im Bereich der Naht{\"u}berg{\"a}nge konnte ebenfalls gering gesenkt werden.}, subject = {Wolfram- Inertgasverfahren}, language = {de} } @misc{Anders2005, type = {Master Thesis}, author = {Anders, Sven}, title = {Numerische Simulation des Energieeintrages zur Modellierung einer Laserstrahlschweißung}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.669}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-6690}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2005}, abstract = {Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Energieeintrag beim Laserstrahl-schweißen untersucht. Das verwendete Material ist ein Stahl der Sorte S355 J2G3. F{\"u}r das FE-Programm SYSWELD sind verschiedene W{\"a}rmequellen entwickelt, erprobt und {\"u}ber Temperaturfelder mit einander verglichen wurden. Dabei kamen unterschiedliche Netz-varianten zum Einsatz. Der Energieeintrag wurde abz{\"u}glich der Verluste die beim Laserstrahlschweißen entstehen betrachtet, dabei sind die Verluste aus Transmission, Reflexion und Metalldampf separat betrachtet wurden. Es wurden auch Materialparameter wie: Verdampfungsenthalpie, spezifische W{\"a}rmekapazit{\"a}t sowie W{\"a}rmeleit-f{\"a}higkeit analysiert. Die Ergebnisse zur Anpassung des Energieeintrages waren im Gegensatz zu den Materialparametern noch ausbauf{\"a}hig.}, subject = {Temperaturfeld}, language = {de} } @phdthesis{Hildebrand2008, author = {Hildebrand, J{\"o}rg}, title = {Numerische Schweißsimulation - Bestimmung von Temperatur, Gef{\"u}ge und Eigenspannung an Schweißverbindungen aus Stahl- und Glaswerkstoffen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1391}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20090617-14753}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2008}, abstract = {Die Komplexit{\"a}t des Schweißprozesses und das Verhalten der Werkstoffe infolge des Energieeintrages erfordern eine umfassende Betrachtungsweise. Die Entwicklung von numerischen Modellen und Methoden in den letzten 50 Jahren erm{\"o}glicht die Simulation, Analyse und Optimierung von Schweißverbindungen hinsichtlich Temperatur, Gef{\"u}gestruktur und Eigenspannungen. Eine Differenzierung der Schweißsimulation in Prozess-, Werkstoff- und Struktursimulation gestattet eine gezielte Untersuchung von einzelnen Aspekten. Diese Unterteilung erfordert zum Teil eine starke Abstraktion und Idealisierung der Realit{\"a}t durch geeignete Annahmen und Randbedingungen, die von der zu untersuchenden Fragestellung abh{\"a}ngen. Dadurch wird eine Kalibrierung und Verifikation der Modelle mit Versuchsergebnissen notwendig. Die in dieser Arbeit durchgef{\"u}hrten Untersuchungen besch{\"a}ftigen sich mit wichtigen Fragestellungen hinsichtlich der numerischen Simulation und experimentellen Untersuchung des Temperaturfeldes sowie des Gef{\"u}ge- und Eigenspannungszustandes von MAG-Schweißverfahren an den Werkstoffen Feinkornbaustahl und Duplex-Stahl, CO2-Laserstrahlschweißverfahren am Werkstoff Quarzglas, Trennprozessen von Proben, WIG-Nachbehandlungsverfahren. Hinsichtlich der Naht- und Stoßarten orientierte sich die Arbeit an baupraktisch relevanten Schweißverbindungen sowie Besonderheiten, die sich aus Schweißprozessen und unterschiedlichen Werkstoffen ergeben. Eine Interpretation der numerisch und experimentell ermittelten Ergebnisse erm{\"o}glicht die Ableitung von allgemeing{\"u}ltigen Erkenntnissen zur Ausbildung des Temperaturfeldes, Entstehung von Gef{\"u}gestrukturen und Eigenspannungen. Voraussetzungen f{\"u}r eine realit{\"a}tsnahe Schweißsimulation zur Bestimmung von Temperatur, Gef{\"u}geanteil und Eigenspannung sind neben den Geometriemodellen geeignete numerische Modelle f{\"u}r die Einkopplung der Energie aus dem Schweißprozess und f{\"u}r die Abgabe der Energie durch Konvektion und Strahlung an die Umgebung, zur Beschreibung des thermischen und mechanischen Werkstoffverhaltens im Bereich von Raumtemperatur bis zur Schmelztemperatur.}, subject = {MAG-Schweißen}, language = {de} } @inproceedings{HildebrandWudtkeWerner, author = {Hildebrand, J{\"o}rg and Wudtke, Idna and Werner, Frank}, title = {M{\"O}GLICHKEITEN DER MATHEMATISCHEN BESCHREIBUNG VON PHASENUMWANDLUNGEN IM STAHL BEI SCHWEIß- UND WIG-NACHBEHANDLUNGSPROZESSEN}, editor = {G{\"u}rlebeck, Klaus and K{\"o}nke, Carsten}, organization = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2968}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170327-29684}, pages = {13}, abstract = {In the final decades many scientists were occupied intensively with the change of materials during a process and their mathematical descriptions. The extensive and extensive analyses were supported by the advanced computer science. A mathematical description of the phase transformation is a condition for a realistic FE simulation of the state of microstructure. It is possible to simulate the temperature and stress field also in complex construction based on the state of microstructure. In the last years a great number of mathematical models were expanded to describe the transformation between different phases. For the development of the models for transformation kinetics it is practical to subdivide into isothermal and non-isothermal processes according to the thermal conditions. Some models for the description of the transformation with non-isothermal processes represent extensions for isothermal of processes. A part of parameters for the describing equations can be derived from the time-temperature-transformation diagrams in the literature. Furthermore the two possibilities of transformation are considered by different models - diffusion controlled and not diffusion controlled. The material-specific characteristics can be simulated during the transformation for each individual phase in a realistic FE analyses. Also new materials can be simulated after a modification of the parameters in the describing equations for the phase transformation. The effects in the temperature and stress field are a substantial reason for the investigation of the phase transformation during the welding and TIG-dressing processes.}, subject = {Architektur }, language = {de} }