@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}
}
@phdthesis{Schober2008,
  author    = {Schober, Kay-Uwe},
  title     = {Untersuchungen zum Tragverhalten hybrider Verbundkonstruktionen aus Polymerbeton, faserverst{\"a}rkten Kunststoffen und Holz},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.1373},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20081210-14536},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2008},
  abstract  = {Die Entwicklung der Holz-Beton-Verbundbauweise hat gezeigt, dass hybride Holzverbundbauweisen eine sehr effiziente L{\"o}sung zur Steigerung der Tragf{\"a}higkeit und Steifigkeit von biegebeanspruchten Holzbauteilen darstellen. Bei solchen Holzverbundbauteilen stellt insbesondere die effiziente Gestaltung der Schubkraft{\"u}bertragung in der Verbundfuge zwischen den Baustoffschichten einen gewissen Schwachpunkt dar. Weiterhin limitieren insbesondere auch die streuenden Festigkeiten sowie wuchs- bzw. fertigungsbedingte Eigenschaften des in der Zugzone angeordneten Holzes die Leistungsf{\"a}higkeit solcher hybrider Verbundbauteile merklich. Eine innovative L{\"o}sung f{\"u}r diese Problemkreise konnte in der Herstellung von hybriden Verbundkonstruktionen aus Reaktionsharzbeton, faserverst{\"a}rkten Kunststoffen und der bestehenden Holzkonstruktion gefunden werden. Dabei kommt in der Biegedruckzone ein Hochleistungs-Polymerbeton zum Einsatz. Die Zugzone wird mittels ein- bzw. aufgeklebter Faserverbundwerkstoffe verst{\"a}rkt und strukturell bedingte Grenzen {\"u}berwunden. Faserverbundwerkstoffe sind im Vergleich mit homogenen Werkstoffen durch eine strukturelle Anisotropie gekennzeichnet. Zur rechnerischen Beschreibung des Trag- und Bruchverhaltens ben{\"o}tigt man eine schichtenweise Spannungsanalyse, Bruchkriterien f{\"u}r die einzelnen Schichten und Degradationsmodelle zum Erfassen der Auswirkung von Teilbr{\"u}chen, die noch nicht zum Bruch oder Abl{\"o}sen des Laminats f{\"u}hren. Dabei bieten bruchtypbezogene Versagenskriterien wesentliche Vorteile gegen{\"u}ber Pauschal¬kriterien, da die vorherrschenden Bruchmodi mithilfe ein¬zelner Bruch¬bedingungen unabh{\"a}ngig voneinander beschrieben werden k{\"o}nnen. Zur Analyse des Verbundverhaltens von faserverst{\"a}rkten Kunststoffen und Holz wurde deshalb das vereinfachte Puck-Knaust-Kriterium f{\"u}r die Versagensanalyse in ANSYS(R) implementiert. F{\"u}r die numerische Untersuchung der Verbundtr{\"a}ger wurde ein Strukturmodell f{\"u}r Kunstharzbetone im Verbund mit Holz entwickelt, mit dem sich Steifigkeit und Kriechverhalten beliebiger Mischungsverh{\"a}ltnisse absch{\"a}tzen lassen. Beim Vergleich der Ergebnisse zeigt sich, dass die relativen Kriechverformungen bei den verst{\"a}rkten Balkenserien um das 1,8- bis 2,5fache gr{\"o}ßer sind als bei der unverst{\"a}rkten Serie, was in der Materialspezifik des eingesetzten Polymerbetons begr{\"u}ndet liegt. Die Kriech¬verformung steigt dabei mit zunehmendem Verh{\"a}ltnis von Polymerbetonst{\"a}rke zum Holzgrundquerschnitt und kann mit der angegebenen Gleichung f{\"u}r beliebige Querschnittsverh{\"a}ltnisse ermittelt werden. Im Vergleich der Durchbiegung der Serien bei gleicher Belastung wird deutlich, dass die Steifigkeitsvorteile der verst{\"a}rkten Balken durch die gr{\"o}ßere Kriechneigung ganz oder teilweise aufgebraucht werden. Besonders betrifft das die Serien, bei denen die obere Holzschicht mit PC substituiert wurde. Dort wird aus einem anf{\"a}nglichen Vorteil sogar ein Nachteil. In der numerischen Simulation von hybriden Verbundtr{\"a}gern aus faser¬verst{\"a}rkten Kunststoffen, Kunstharzbeton und Holz best{\"a}tigte sich der eindeutige Vorteil einer zus{\"a}tzlich aufgebrachten Polymerbetonschicht. Der Beitrag der FVK-Verst{\"a}rkung am Gesamtsystem f{\"a}llt im Gegensatz zur PC-Deckschicht jedoch wesentlich geringer aus, da deren Potential erst bei gr{\"o}ßeren Belastungen voll aktiviert wird. In Hinblick auf Wirtschaftlichkeit und Anwendertauglichkeit insgesamt stellt der Einsatz von faserverst{\"a}rkten Kunststoffen und Kunstharzbetonen eine wirkliche und praxistaugliche Alternative gegen{\"u}ber herk{\"o}mmlichen Baustoffen zur Tragwerksverst{\"a}rkung dar.},
  subject      = {Kunststoffbeton},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Simon2008,
  author    = {Simon, Antje},
  title     = {Analyse zum Trag- und Verformungsverhalten von Straßenbr{\"u}cken in Holz-Beton-Verbundbauweise},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.1358},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20081022-14216},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2008},
  abstract  = {Ziel der Arbeit ist es, einen Beitrag zur Weiterentwicklung und Adaption der Holz-Beton-Verbundbauweise auf den Straßenbr{\"u}ckenbau zu leisten. Dabei stehen differenzierte Untersuchungen zum Trag- und Verformungsverhalten hybrider Holzbr{\"u}ckentragwerke sowie die Entwicklung geeigneter Verbundelemente im Vordergrund. Um die Einf{\"u}hrung dieser innovativen Bauweise in der Praxis zu unterst{\"u}tzen, werden Bemessungs- und Konstruktionshinweise erarbeitet. Aufbauend auf eine Analyse des derzeitigen Forschungs- und Entwicklungsstandes auf dem Gebiet des Holz-Beton-Verbundbaus erfolgt die Untersuchung des Trag- und Verformungsverhaltens von Holz-Beton-Verbundbr{\"u}cken anhand einer umfangreichen Parameterstudie. Dabei wird der Einfluss verschiedener Geometrie- und Steifigkeitsparameter auf die Tragf{\"a}higkeit und Gebrauchstauglichkeit von Holz-Beton-Verbundbr{\"u}cken quantifiziert. Spezielle Untersuchungen dienen der Evaluation der Erm{\"u}dungssicherheit und der Ermittlung der Steifigkeitsdegradation unter Langzeitbeanspruchung auf der Basis einer realit{\"a}tsnahen Abbildung des differenten zeit- und klimaabh{\"a}ngigen Tragverhaltens der Verbundbaustoffe. Praxisgerechte Empfehlungen f{\"u}r die optimierte konstruktive Durchbildung hybrider Holzbr{\"u}ckentragwerke fassen die Ergebnisse der Parameterstudie zusammen. Aus den Parameteranalysen leitet sich ein Anforderungsprofil bez{\"u}glich der Steifigkeit und Tragf{\"a}higkeit geeigneter Verbundelemente f{\"u}r den Straßenbr{\"u}ckenbau ab. Das Tragverhalten von drei ausgew{\"a}hlten Verbundelementtypen, welche diesem Profil entsprechen, wird anhand systematischer Scherversuche unter Kurzzeit-, Langzeit- und dynamischer Belastung analysiert. Aufbauend auf diese Testreihen werden weiterf{\"u}hrende umfangreiche Versuchsserien mit dem Verbundelement D{\"u}belleiste zur Bestimmung der mechanischen Kennwerte und zur Analyse des Gesamttragverhaltens vorgestellt. In Auswertung der umfangreichen Bauteilversuche und rechnerischer Simulationen auf der Basis Finiter-Elemente-Modelle wird ein Bemessungskonzept erarbeitet und die Eignung des Verbundelementes D{\"u}belleiste f{\"u}r den Einsatz im Hybridbr{\"u}ckenbau nachgewiesen.},
  subject      = {Hybridbauweise},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Tartsch2008,
  author    = {Tartsch, Enrico},
  title     = {Bewertung der Dauerstandfestigkeit von dampfgeh{\"a}rtetem Porenbeton auf der Grundlage von Kurzzeitversuchen},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.1230},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20080213-12926},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  year      = {2008},
  abstract  = {Im Rahmen der Arbeit wird das Tragverhalten von dampfgeh{\"a}rtetem Porenbeton unter einachsiger Druckbeanspruchung untersucht. Ziel ist es, einen Zusammenhang zwischen makroskopischen Spannungs-Dehnungs-Beziehungen, beanspruchungsbedingten Struktur{\"a}nderungen und der Dauerstandfestigkeit herzustellen. Die Dauerstandfestigkeit stellt im Sinne der Arbeit eine elementare Gef{\"u}geschwelle dar, durch sie wird das stabile vom instabilen Tragverhalten abgegrenzt. Der Zusammenhang zwischen Struktur{\"a}nderungen und Spannungs-Dehnungs-Verhalten wird anhand mechanischer Modelle analysiert. Diese Untersuchungen liefern die konzeptionelle Orientierung f{\"u}r die durchzuf{\"u}hrenden Laborversuche. Die experimentelle Basis der Arbeit bilden Kurzzeit- und Langzeitversuche an Porenbetonzylindern unter einachsiger Druckbeanspruchung. Es werden Probek{\"o}rper von drei Porenbetonwerken untersucht. Um den Einfluss der Lastgeschichte aufzuzeigen, wird die Versuchsdauer zwischen einer Sekunde und mehreren Wochen variiert. Die Versuche werden mit unterschiedlichen Lastregimen durchgef{\"u}hrt: sowohl mit monoton gesteigerter Beanspruchung bis zum Versagen bzw. bis zum vorgesehenen Beanspruchungsniveau als auch mit niederzyklischer Beanspruchung. Die Messdaten werden unter Einbeziehung der dreidimensionalen Ans{\"a}tze der Spannungs- und Deformationstheorie hinsichtlich des sph{\"a}rischen und des deviatorischen Anteils des Spannungs- und Verformungszustandes ausgewertet. Diese auf die separate Betrachtung der Volumen- und Gestalt{\"a}nderung gest{\"u}tzte Auswertung liefert zus{\"a}tzliche Erkenntnisse hinsichtlich der Zuordnung von reversiblen und irreversiblen Verformungen zu den Teiltensor{\"a}quivalenten. Entsprechend den Versuchsergebnissen {\"a}ndert sich die Kompressibilit{\"a}t des Porenbetons belastungsabh{\"a}ngig. Bereits kurzzeitige {\"U}berlastungen oberhalb der experimentell ermittelten Dauerstandgrenze sind von signifikanten {\"A}nderungen der Kompressionssteifigkeit begleitet. Das qualitative Tragverhalten des Porenbetons, das bei Beanspruchungen oberhalb der Dauerstandfestigkeit grunds{\"a}tzliche {\"A}nderungen erf{\"a}hrt, l{\"a}sst sich so bereits im Kurzzeitversuch abgrenzen. Zus{\"a}tzliche Auswertungen f{\"u}r Normalbeton und selbstverdichtenden hochfesten Beton weisen auf analoges Verhalten hin. Auf der Basis der durchgef{\"u}hrten Untersuchungen werden Konzepte vorgestellt, mit denen die Dauerstandfestigkeit im Kurzzeitversuch, das heißt mit einer Versuchsdauer von wenigen Stunden, prognostiziert werden kann. Damit k{\"o}nnen Untersuchungen zur Dauerstandfestigkeit, die eine grundlegende Gr{\"o}ße zur Beurteilung der Tragf{\"a}higkeit darstellt, routinem{\"a}ßig durchgef{\"u}hrt werden.},
  subject      = {Porenbeton},
  language  = {de}
}