@inproceedings{BiehounekGrolikHerz2003, author = {Biehounek, Josef and Grolik, Helmut and Herz, Susanne}, title = {Zur Anwendung von Chaos-Entwicklungen in der Tragwerksstatik}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.278}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2784}, year = {2003}, abstract = {Seit mehr als f{\"u}nfzig Jahren werden zur Untersuchung der Tragwerkssicherheit auch Methoden der Wahrscheinlichkeitsrechnung herangezogen. Ungeachtet der inzwischen erreichten Fortschritte und der offensichtlichen Vorz{\"u}ge, konnte dieses Vorgehen in der Praxis bis jetzt noch nicht ausreichend Fuß fassen. Im Beitrag wird das Problem der Tragwerkssicherheit mit einem neuartigen Verfahren behandelt. Im Unterschied zu den {\"u}blichen probabilistischen Methoden geht es nicht von Verteilungsfunktionen aus. Vielmehr werden die maßgebenden Zufallsgr{\"o}ßen in den Mittelpunkt gestellt und direkt in die Rechenvorschrift eingef{\"u}hrt. Als mathematisches Hilfsmittel dienen die WIENERschen Chaos-Polynome. Sie stellen im Raum der Zufallsgr{\"o}ßen mit beschr{\"a}nkter Varianz eine Basis dar, mit der sich eine beliebige Zufallsgr{\"o}ße nach orthogonalen Polynomen GAUSSscher Zufallsgr{\"o}ßen entwickeln l{\"a}ßt. So entsteht ein effektiver Formalismus, der sich eng an die herk{\"o}mmliche Deformationsmethode anlehnt und als deren probabilistische Verallgemeinerung angesprochen werden darf. Die Methode liefert die Grenzzustandsbedingung als Funktion der auf das Tragwerk wirkenden Zufallsgr{\"o}ßen. Die Versagenswahrscheinlichkeit kann daher durch Monte-Carlo-Simulation bestimmt werden. Die mit der Auswertung des Wahrscheinlichkeitsintegrals der First Order Reliability Method (FORM) verbundenen Schwierigkeiten werden vermieden. An einem Beispieltragwerk wird dargestellt, wie sich Ver{\"a}nderungen gewisser Konstruktionsparameter auf die Versagenswahrscheinlichkeit auswirken.}, subject = {Baustatik}, language = {de} } @inproceedings{GebbekenPfeifferKoehler2003, author = {Gebbeken, Norbert and Pfeiffer, Eberhard and K{\"o}hler, Anja}, title = {Module f{\"u}r die multimediale netzbasierte Baustatik-Lehre}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.289}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2892}, year = {2003}, abstract = {In dem interdisziplin{\"a}ren und internationalen Verbundprojekt >2MN - Module f{\"u}r die multimediale netzbasierte Hochschullehre< werden diverse Lehr- und Lernmodule f{\"u}r ingenieur- und informationswissenschaftliche Studieng{\"a}nge realisiert. Die ben{\"o}tigten Funktionalit{\"a}ten f{\"u}r die Bereitstellung der verschiedenen Unterrichtsmaterialien sowie f{\"u}r Kommunikation, Betreuung der Kurse oder auch administrative Aufgaben im Netz werden von der in diesem Projekt entwickelten systemunabh{\"a}ngigen Lernplattform ELAT, der >Environment for Learning and Teaching<, zur Verf{\"u}gung gestellt. Speziell f{\"u}r das Fachgebiet Baustatik werden vom Institut f{\"u}r Mechanik und Statik der Universit{\"a}t der Bundeswehr M{\"u}nchen einzelne Kapitel nach didaktischen Gesichtspunkten multimedial mit Text, Graphik, Bildern, Animationen und kurzen Videoclips zum systematisch angeleiteten Wissenserwerb aufbereitet. Interaktive {\"U}bungen geben R{\"u}ckmeldung {\"u}ber den individuellen Lernfortschritt des Online-Studenten. Die F{\"o}rderung der Eigeninitiative der Lernenden spielt dabei ebenso eine wichtige Rolle wie die Ber{\"u}cksichtigung nutzerspezifischer Lernpr{\"a}ferenzen. Einfach zu bedienende Statikprogramme wie der >Drehwinkeltrainer< sollen den angehenden Statikern als Kontroll- und Experimentierumgebung dienen. Das Online-Dictionary >W{\"o}rterbuch Bauwesen< erleichtert die Arbeit bei der {\"U}bersetzung baustatischer Fachtermini. Weitere Baustatik-Anwendungen, beispielsweise die Stabilit{\"a}tsberechnung von Stabwerken, die Bestimmung von Querschnittswerten und die Berechnung von Biege- und Einflusslinien mit der Methode, k{\"o}nnen ortsunabh{\"a}ngig mit einem Pocket-PC genutzt werden.}, subject = {Baustatik}, language = {de} } @inproceedings{HaaseLangerMuehlhuber2003, author = {Haase, Gundolf and Langer, Ulrich and M{\"u}hlhuber, Wolfram}, title = {Optimal Sizing and Shape Optimization in Structural Mechanics}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.300}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3005}, year = {2003}, abstract = {We consider an industrial application consisting of the mass minimization of a frame in an injection moulding machine. This frame has to compensate the forces acting on the mould inside the machine and has to fulfill certain critical constraints. The deformation of that frame with constant thickness is described by the plain stress state equations for linear elasticity. If the thickness varies then we use a generalized plain stress state with constant thickness in the coarse grid elements. These direct problems are solved by an adaptive multigrid solver. The mass minimization problem leads to a constrained minimization problem for a non-linear functional which will be solved by some standard optimization algorithm which requires the gradients with respect to design parameters. For the shape optimization problem, we assume that the machine components consist of simple geometrical primitives determined by a few design parameters. Therefore, we calculate the gradient in the shape optimization by means of numerical differentiation which requires the solution of approximately 4 direct problems per design parameter. The adaptive solver guarantees the detection of critical regions automatically, and ensures a good approximation to the exact solution of the direct problem. This rather slow approach can be significantly accelerated by using the adjoint method to express the gradient. It will be combined with a direct implementation of several terms that appear after applying the chain rule to the gradient.}, subject = {Baustatik}, language = {en} } @inproceedings{KorsunovYourievNikitinskiy2003, author = {Korsunov, Nikolay and Youriev, Alexander and Nikitinskiy, Dmitry}, title = {Use of neuron nets by definition deflected mode of constructions}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.324}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3247}, year = {2003}, abstract = {At present time neuronet's technologies have got a wide application in a different fields of technique. At the same time they give insufficient consideration to using neuron nets in the field of building. Use of approximating neuron nets will allow to definite the deflected mode of constructions elements using noticeably less computing facilities then by using universal methods, finite-element method for instance. Today neuron nets are used for calculation separate elements of building constructions. In this work use of neuron nets for calculation deflected mode of construction which consists of many elements is consider. The main idea of suggested analysis is using neuron nets for calculation internal intensities and transferences pieces of model which are selected by there functional destination. For example, a plate is destine for adoption intensity distributed among area, the purpose of core is taking up surface distributed intensity. Elements involved as intensity converter. Plate serve for intensities dispersion and their transfer. A template is associated with functional destination. A template regards as composition of model elements which has define functional destinations. A single template can incarnate several functional destinations. On receipt values of components transference the estimation of their permissibility is put into practice. In the case of detection a violation of permissible limit, in the component database is making a search for component with analogous functional destination, according to the type of violation. If such component is found than a change a previous component into new one is realized. Thus besides control a condition of construction by components there is a possibility to make a search for decisions of revealed problem....}, subject = {Baustatik}, language = {ru} } @inproceedings{WiedjoechinaSchaposchnikow2003, author = {Wiedjoechina, Inna and Schaposchnikow, Nikolai N.}, title = {Berechnung von Stab- und zylindrischen Fl{\"a}chensystemen (gefaltet) unter Verwendung der symbolischen Programmiersprache MAPLE}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.377}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3778}, year = {2003}, abstract = {In der j{\"u}ngeren Vergangenheit haben die Entwicklungen von neuen Programmen und der Rechentechnik zu radikalen Ver{\"a}nderungen in den Methoden der Berechnung von ingenieurtechnischen Bauten gef{\"u}hrt. An erster Stelle sind hier die Matrizenmethoden f{\"u}r notwendige Berechnungen der Aufgaben anzuf{\"u}hren, welche eine kompakte und allgemeine Form der Aufschreibung von Gleichungen gestatten und geeignet f{\"u}r die Bearbeitung an Computern sind. Die elektronischen Maschinen wurden damit bef{\"a}higt nicht nur Systeme linear-algebraischer Gleichungen mit hundert oder tausend von Unbekannten zu l{\"o}sen, sonder auch die Bearbeitung von Differentialgleichungen, sowie die Formierung dieser Gleichungen zu {\"u}bernehmen. Damit {\"u}bernehmen die Computer den Grossteil des Prozesses der Berechnung und der Projektierung einer Konstruktion. Zweifellose Aktualit{\"a}t haben die Fragen {\"u}ber die Benutzung dieser Eigenschaften f{\"u}r die Aufgaben der Bauinformatik und Baumechanik. Diesen ist der vorliegende Artikel gewidmet. In der Praxis der Projektierung kommen oft komplexe Stabsysteme und zylindrische-gefaltete Fl{\"a}chensysteme vor. Dabei ist zu ber{\"u}cksichtigen: die Verschiebung in Stabsystemen, ihre elastischen Gr{\"u}ndungen und die auftretenden l{\"a}ngs- und querlaufenden Biegungen sowie harmonische Schwingungen. In diesem Artikel wird ein universeller Algorithmus zur Ausarbeitung von Matrizen f{\"u}r H{\"a}rte- und Festigkeitsbetrachtungen f{\"u}r St{\"a}be vorgestellt. Der entwickelte Algorithmus erlaubt die Berechnung von komplizierten Stabsystemen, die in der Praxis weit verbreitet sind. F{\"u}r die Ausarbeitung der Matrizen f{\"u}r die Festigkeitsbetrachtung wurde die symbolische Programmiersprache MAPLE benutzt. Weiterhin zeigt dieser Artikel die Berechnung von gefalteten Fl{\"a}chensystemen unter Verwendung des diskret- kontinuierlichen Modells von W. S. Wlasow, mit Hilfe eines universellen Algorithmus auf. F{\"u}r die Aufstellung der Matrix f{\"u}r Festigkeitsbetrachtung werden als Systemeinstellungen die Schichtformierung und der Ausschluss nach Gauss vorgeschlagen. Am Ende des Artikels werden Beispiele f{\"u}r die Berechnung von komplizierten Konstruktion aufgef{\"u}hrt.}, subject = {Baustatik}, language = {de} } @inproceedings{WerklePlesske2003, author = {Werkle, Horst and Pleßke, Hartmut}, title = {Engineering Desktop Anwendungen in der Tragwerksplanung auf der Grundlage der COM-Technologie}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.376}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3766}, year = {2003}, abstract = {Zur effizienten Nutzung von Office- und Computeralgebra-Software im Sinne einer Engineering Desktop Umgebung wurde ein Framework f{\"u}r die Tragwerksplanung entwickelt. Dieses umfasst Klassen und Methoden zur Schnittgr{\"o}ßenermittlung von Durchlauftr{\"a}gern, Fachwerken und ebener Stabwerke sowie f{\"u}r Nachweise und Bemessungsaufgaben im Stahlbeton-, Stahl- und Holzbau. Die Anwendung des Frameworks im Rahmen einer Office-Software beruht auf der Komponententechnologie. Im Rahmen von MS-Windows handelt es sich um das COM-Modell. Die Komponentenbibliothek des Frameworks wurde in JAVA implementiert. Die Nutzeroberfl{\"a}che kann aus Berechnungssoftware wie Excel und Mathcad bestehen. Aber auch die Entwicklung von Tragwerkseditoren oder internetbasierender Software ist damit m{\"o}glich. Anwendungen des Frameworks wurden in MS-Excel mit VBA und in Mathcad mit der C++Schnittstelle realisiert. Ziel dieser Entwicklung ist eine Engineering Desktop Umgebung auf dem Computer, bei der nichtstandardisierbare Untersuchungen in der Tragwerksplanung ebenso einfach, aber effizienter, sicherer und besser dokumentiert als mit Bleistift und Papier erfolgen k{\"o}nnen. Zwei Beispiele verdeutlichen die Anwendung des Frameworks. Hierbei handelt es sich einmal um eine statische Voruntersuchung mit Mathcad, bei der die mit dem Framework entwickelten Funktionen verwendet werden. Das zweite Beispiel behandelt die Erstellung eines Teachtools in MS-Excel.}, subject = {Baustatik}, language = {de} } @inproceedings{Weitzmann2003, author = {Weitzmann, R{\"u}diger}, title = {Limit state design of hybrid structures with meshless methods using mathematical optimization}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.6}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-67}, year = {2003}, abstract = {The revitalization of existing structures belongs to the frequently tasks in urban reconstruction processes. The adaptation for new requirements will commonly affect substantial changes in the general configuration of structures. The resulting revitalized structures are characterized by a hybrid design, where old and new, identical or diverse materials and members will be coupled in different ways. In the planning stage the treatment of these systems leads to application of complex and hybrid mechanical models respectively. High performance numerical instruments have to be applied for solving not only analysis but also targeted design problems. Because of the hybrid character of mechanical models in revitalization planning processes the use of hybrid technologies is advantageous. In this paper mixed domain technique will be used for connecting EFG and FE. The models derived will be adopted for design purposes of non-linear loaded hybrid structures. The investigations show a good adaptability of the meshless methods to the design of hybrid structures by using optimization strategies. With this method the advantages of both finite element and meshless methods can be utilized most suitable. With the property of a minimum amount of unknowns by maintaining an adequate quality of the results the application of mixed finite element and meshless methods is a promising alternative to traditional methods in structural analysis and optimization.}, subject = {Geb{\"a}ude}, language = {de} }