Schubfresser

 

Schubfresser

Schubfresser

Übersicht

Schubfresser ist ein Berechnungsprogramm für Schubfeldträgerstrukturen, welches am Institut für Strukturmechanik und Leichtbau (SLA) der RWTH Aachen entwickelt wird. Es ist in MATLAB geschrieben und soll als Hilfe für Studierende des Leichtbaus dienen.

Schubfeldträgertheorie

Die Schubfeldträgertheorie ist eine strukturelle Idealisierung zur Berechnung von mit Stäben versteiften Plattenstrukturen. Solche Strukturen findet man an zahlreichen Orten wie Brücken, Flugzeugen, Autos und Zügen. Die Flugzeugrumpfstruktur im Bild stellt ein Beispiel einer solchen Struktur dar.

  Nicht verfügbar Urheberrecht: © Sovxx [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]

Diese Idealisierung geht davon aus, dass die Schubfelder nur Schublasten aufnehmen, während die Stäbe nur Normalkräfte aufnehmen. Prof. Dr.-Ing. Hans Ebner war einer der Hauptentwickler dieser Theorie seitdem diese Theorie in den späten 1930er Jahren Veröffentlicht wurde. Die Theorie kann als Vorläufer der Finite-Elemente-Methode (FEM) angesehen werden, die heute zur Analyse der meisten strukturellen Probleme eingesetzt wird.

 
 

Programmmerkmale

  • Grafische Benutzeroberfläche zur Modellierung und Analyse von Schubfeldträgerstrukturen
  • Berechnung und grafische Darstellung von statischer Bestimmtheit, Reaktionskräften, Schubflüssen, Stabkräften und Knotenverschiebungen
  • Berechnung von 2D- und 3D-Strukturen
  • Unterstützung von rechteckigen, parallelogramm und trapezförmigen Schubfeldern
  • Laden und Speichern von Dateien im *.mat-Format. Auf diese Weise können größere Strukturen in MATLAB geskriptet und in Schubfresser geladen werden.
  • Grafik-Exportmöglichkeiten in verschiedenen Bild- (PNG) und Vektorgrafikformaten (PDF, SVG)

Einige nicht implementierte Features, die sich noch auf unserer To-Do-Liste befinden:

  • Berechnung allgemeiner viereckiger Schubfelder
  • Berechnung von Strukturen, bei denen eine Schubfeldseite die Seiten mehrerer anderer Felder begrenzt. Als Workaround wird die Verwendung von Stäben mit einer "nahezu Null"-Steifigkeit empfohlen.
  • Modalanalyse

Zurzeit ist die GUI nur in deutscher Sprache verfügbar.

 

Screenshots

 
3D-Struktur. Die Stäbe sind entsprechend der inneren Stabkräfte eingefärbt.

3D-Struktur. Die Stäbe sind entsprechend der inneren Stabkräfte eingefärbt.

3D-Struktur. Die Stäbe sind entsprechend der inneren Stabkräfte eingefärbt.

3D-Struktur. Die Stäbe sind entsprechend der inneren Stabkräfte eingefärbt.

Einzelschubfeld. Zur einfacheren Dateneingabe können Knoten-, Balken- und Schubfeld-IDs angezeigt werden.

Einzelschubfeld. Zur einfacheren Dateneingabe können Knoten-, Balken- und Schubfeld-IDs angezeigt werden.

Struktur bestehend aus drei Schubfeldern. Die Normalkraftverteilung in den Stäben wird ebenso dargestellt wie die Zug- (+) und Druckzonen (-).

Struktur bestehend aus drei Schubfeldern. Die Normalkraftverteilung in den Stäben wird ebenso dargestellt wie die Zug- (+) und Druckzonen (-).

Struktur bestehend aus drei Schubfeldern. Die Schubflüsse in den Feldern sowie die Reaktionskräfte und Knotenverschiebungen werden angezeigt.

Struktur bestehend aus drei Schubfeldern. Die Schubflüsse in den Feldern sowie die Reaktionskräfte und Knotenverschiebungen werden angezeigt.

 

Download

Schubfresser ist für Linux, MATLAB und Windows verfügbar:

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Kontakt

Wenn Sie Bugs finden oder Fragen zu Schubfresser haben, können Sie uns unter software@sla.rwth-aachen.de kontaktieren.