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Erdbebensimulation mittels Antwortspektrum und transienter Analyse

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​Erdbebennachweise werden nicht nur für Bauwerke gefordert, sondern verstärkt auch für Maschinen und Anlagen, die in erdbebengefährdeten Gebieten stehen und deren Ausfall erhebliche Schäden verursachen könnte. In den dafür geltenden Normen sind oft verschiedene Analysearten zugelassen, wobei das Antwortspektrumverfahren am weitesten verbreitet ist. Aber auch Zeitverlaufsverfahren mittels transienter Analyse nehmen mehr und mehr an Bedeutung zu.
Das Seminar beschreibt unabhängig von den einzelnen Normen die theoretischen und praktischen Grundlagen dieser Verfahren, erläutert deren Möglichkeiten und Grenzen und beschreibt die Umsetzung der in den Normen geforderten Einstellungen in ANSYS Mechanical.

ZIELGRUPPE

​Das Seminar wendet sich an Berechner, die Erdbebennachweise nach gängigen Normen zu erstellen haben. Sie sollten vertraut sein mit der strukturmechanischen Simulation für Verformungs- und Spannungsanalysen und Grundkenntnisse der Strukturdynamik besitzen.

IHR NUTZEN

​Sie erwerben ein umfassendes Wissen über die theoretischen Grundlagen und die daraus folgenden Möglichkeiten und Grenzen der gängigen Analyseverfahren für Erdbebennachweise. Dadurch erhöht sich das Verständnis für die in den Normen vorgeschriebenen bzw. auszuwählenden Modellierungen und Einstellungen und ermöglicht eine zielsichere Umsetzung in der Simulation mit ANSYS Mechanical. Zusätzlich ergibt sich daraus das Wissen, welche Ergebnisse ausgewertet werden können und wie vorgeschriebene Ergebnisüberlagerungen vorzunehmen sind. Anhand praktischer Übungsaufgaben lernen Sie die Umsetzung der Analysearten im ANSYS Mechanical kennen.

Agenda

Tag 1

M1: Wie lassen sich Erdbebennachweise erbringen?

  • ​Übersicht gängiger Analysemethoden und deren Bewertung
  • Quasistatische Verfahren, Antwortspektrumverfahren und Zeitverlaufsverfahren im Vergleich
  • Voraussetzungen, Vor- und Nachteile
  • Einschätzung von Aufwand und Nutzen
  • Lineare und nichtlineare Modelle
  • Bedeutung der Modalanalyse und der modalen Superposition
  • proportionale und nicht-proportionale Dämpfung

M2: Theorie der Antwortspektrumanalyse: Voraussetzungen, Vorteile und Grenzen

  • ​Theoretische Grundlagen
  • Erzeugung eines Antwortspektrums aus einer Zeitreihe
  • Single Point und Multi Point Anregung
  • Bedeutung der Überlagerungsmethoden SRSS, CQC und ROSE
  • Residual Vectors, Missing Mass und Rigid Response Methoden zur Verbesserung der Genauigkeit
  • Übung: Einstellungen von Spektren, Überlagerungs- und Verbesserungsmethoden im ANSYS Mechanical

M3: Anwendung der Antwortspektrumanalyse: Tipps und Tricks

  • ​Modalanalyse: Solverauswahl und Modellvoraussetzungen
  • Auswahl und Einschränkung der beteiligten Moden: Genauigkeit und Effizienz
  • Einfluss und Berücksichtigung von Dämpfung
  • Ergebnisaus- und Bewertung: Komponenten, Haupt- und Vergleichsspannungen
  • Überlagerung mit anderen Lastfällen: Statik etc.
  • Übung: Antwortspektrumanalyse nach vorgespannter Modalanalyse mit Ergebnisüberlagerung

M4: Transiente Erdbebensimulation: Chancen und Risiken

  • ​Transiente Lastsignale: real oder aus Antwortspektrum
  • Numerische Integration: Implizit oder explizit
  • Lineare oder nichtlineare transiente Analyse
  • Analyseeinstellungen: Lasten, Zeitschritt, Dämpfung
  • Postprozessing: Maximumsuche und Überlagerung
  • Übung: Erbebensimulation mit linearer transienter Analyse und Vergleich mit Antwortspektrumanalyse

ERGÄNZENDE VERANSTALTUNGEN