Steifigkeit

Mit Steifigkeits- und Flexibilitätsmatrizen Energie und Kosten sparen

Eine möglichst genaue Abbildung des Steifigkeitsverhaltens aller in einem Behälter-, Rohrleitungs- oder Heizflächensystem vorhandenen Komponenten ist entscheidend für die Erfassung eines realitätsnahen Verformungs- und Lastabtragungsverhaltens in Festigkeits-, Stabilitäts- und Standsicherheitsnachweisen.
Dies gilt ganz besonders für dünnwandige Systeme.

Mit analytischen oder numerischen, zumeist auf der Finite-Elemente-Methode (FEM) beruhenden Algorithmen versucht die LES GmbH auf Basis material- und geometrieabhängiger Kennwerte das elastische Verhalten einzelner Komponenten mathematisch in Form von 6×6 Steifigkeitsmatrizen abzubilden.
Diese Steifigkeitsmatrizen beschreiben den linearen Zusammenhang zwischen den an den Komponentenanschlüssen wirkenden Kräften und Momenten sowie den zugehörigen Verschiebungen und Rotationen.
Sie erlauben die Berechnung von Verschiebungen, Kräften und Spannungen in komplexen Tragstrukturen. Als elastische (Super-)Elemente gestatten Steifigkeitsmatrizen ohne Detailkenntnisse die einfache, normgerechte Integration der Komponenten als „Blackboxen“ in Rohrleitungs- und Gesamtmodelle. Kopplungseffekte zwischen Kräften und Momenten können bei Bedarf berücksichtigt oder abgestimmt auf den jeweiligen Anwendungsfall gezielt z.B. bei Behälterstutzen, Tragpratzen und Kompensatoren vereinfacht werden.
Zudem stellen Steifigkeitsmatrizen konsistente Schnittstellen zwischen lokalen FE-Analysen und globalen Rohrleitungs- bzw. Gesamtstrukturberechnungen dar.
Ohne nennenswerten Verlust an Genauigkeit reduzieren sie die Rechenzeiten bei komplexen Analysen deutlich und wirken damit sowohl nachhaltig energie- und kostensparend.

Wenn Sie uns mit der Ermittlung von Steifigkeiten beauftragen und diese in ihren Rohrleitungs-, Stabwerks- oder Gesamtmodellen einsetzen erzielen Sie realistischere Spannungen, verlässlichere Ermüdungsbewertungen und wirtschaftlichere Auslegungen.
Gleichzeitig werden Sicherheitsreserven transparenter und Überkonservatismen vermieden.
Die von uns ermittelten Steifigkeiten sind kompatibel mit gängigen Berechnungsprogrammen und Regelwerken wie EN 13445, AD 2000 oder ASME.

Ihr Mehrwert: belastbare Anschlussdaten, bessere Systemmodelle und höhere Planungssicherheit – von der Detailanalyse bis zur Gesamtberechnung.