Ich möchte in einer Simulation Studie (linear statisch, Fallprüfung) eine flexible virtuelle Wand verwenden. Woher bekomme ich die Parameter für die Steifigkeit der Wand?

Für eine virtuelle Wand mit konstanter Dicke t, Elastizitätsmodul E und Schubmodul G lässt sich die Steifigkeit in der jeweiligen Richtung so ermitteln:

Axiale Steifigkeit

Schubsteifigkeit

Beispiel

10 mm (= 0.01 m) dicke Wand aus legiertem Stahl mit E = 210 000 000 000 N/m² und G = 79 000 000 000 N/m²:

Besteht die Wand aus mehreren Schichten mit jeweils konstanter Dicke t₁, t₂ … t_n und verschiedenen Materialien mit den Werkstoffkennwerten E₁, E₂… E_n bzw. G₁, G₂ … G_n, dann lässt sich die Gesamtsteifigkeit wie folgt aufsummieren:

Axiale Steifigkeit

Schubsteifigkeit

Beispiel

10 mm (= 0.01 m) dicke Wand aus legiertem Stahl mit E = 210 000 000 000 N/m² und G = 79 000 000 000 N/m², darauf 1 mm (= 0.001 m) Kupferauflage mit E = 110 000 000 000 N/m² und G = 40 000 000 000 N/m²:

Zu beachten ist, dass diese Zusammenhänge nur dann gelten, wenn die Materialien als linear elastisch betrachtet werden können und die Verschiebungen klein bleiben. Die Abmessungen der Fläche der virtuellen Wand sollten im Verhältnis zur Wanddicke ausreichend groß sein.