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Die Dimensionierung und Spannungsberechnung von Plattenstrukturen unter vielfältigen Belastungen ist eine Standardaufgabe der täglichen Ingenieurpraxis. Geometrien, die von einer rechteckigen Form abweichen, können dabei nicht mehr durch Tafelwerke oder Handformeln berechnet werden, sondern müssen mit der Methode der finiten Elemente ausgewertet werden.

Vor allem im Glasbaubereich sind die zu untersuchenden Systeme sehr gleichartig, so dass sich die Netzgenerierung fast immer auf Standardgeometrien beschränkt, für die immer neue Netze erstellt werden müssen. Sollen VSG-Scheiben berechnet werden, musste in der Regel mit Volumenelementen gearbeitet werden. Die Lagerungsarten sind in der Vielzahl der Fälle auf wenige Varianten reduziert (elastisches Federlager, Glashalter, Randlagerung). Auch die Auswertung der Berechnungsergebnisse erfolgt nach dem gleichen Muster (Verformungen, Spannungen, Nachweis) und muss bisher jedes Mal aus den FE- Daten herausgelesen werden.

Soll Isolierglas (aus 2, 3 oder 4 (VSG-)Scheiben) berechnet werden, gibt es dafür kaum eine Möglichkeit, wenn beliebige Scheibenformen untersucht oder geometrisch nicht-lineare Ansätze verwendet werden sollen. Hier setzt das Programm SJ MEPLA an:

Alle Eingaben von der Geometrie, den Lagerungsarten, den Belastungsarten, den Berechnungsansätzen und den gewünschten Ausgaben wird über Eingabemasken gesteuert und dargestellt. Die Kontrolle und Ausgabe der Ergebnisse erfolgt visuell über eine Grafikoberfläche und durch ein Berechnungsprotokoll, das der Statik beigefügt werden kann. Spezielle neue FE- Methoden gestatten die einfache Eingabe und schnelle Berechnung von Sandwich-Strukturen (VSG), so dass die ganze Problemstellung in kürzester Zeit (wenigen Minuten) gelöst werden kann.

Damit eignet sich das Programm zur Dimensionierung wie auch zur statischen Berechnung. Dabei sind eine Vielzahl von Berechnungsmöglichkeiten vorhanden:

  • Automatisierte Netzgenerierung mit geraden und auch runden Rändern durch die Eingabe der Eckpunkte. Der Elementgröße ist voreingestellt, kann aber auch selbständig gewählt werden, um die Genauigkeit der Berechnung zu steigen.
  • Durch die beliebige Eingabe können alle Formen wie auch Ausschnitte und Löcher dargestellt werden.
  • Alle Berechnungen können geometrisch linear oder nichtlinear durchgeführt werden.
  • beliebiger Scheibenaufbau (z.B. von VSG) mit Berücksichtigung der Steifigkeit des Verbundmaterials durch Eingabe der Schichtenfolge
  • Ansatz vordefinierter Lagerungsarten für die Plattenränder sowie für beliebig in der Platte liegende Punktlager mit zugehörigen Lagersteifigkeiten (elastische Lagerung,Federn)
  • vollautomatischer Einbau von Glaspunkthaltern mit allen mechanischen Kennwerten (eigene finite Elemente)
  • verschiedenste Punkthalterarten sind auswählbar
  • Klemmhalter mit runder oder eckiger Form (auch als Glasschuh verwendbar)
  • Niederhalter mit runder oder eckiger Form; auch als Toggle Halter für Isoliergläser wählbar zum Klemmen der inneren Scheibe
  • Verklebte Tellerhalter ohne Lochbildung
  • Angabe der Lagersteifigkeiten (Unterkonstruktion, Bauart des Punkthalters)
  • Wahlweise Befestigung des Punkthalters durch Einzelfedern oder einen gelenkigen Stab
  • Ansatz von Kräften und Momenten direkt am Punkthalter
  • Die Eigenschaften der Punkthalter können in einer Datenbank gespeichert werden.
  • Elastische Randlagerung wie auch Verklebung (z.B. EPDM – Profile) inkl. Kontaktansätze
  • Elastische Linienlagerung (quer durch die Platte) inkl. Kontaktansätze
  • Verklebte oder elastisch unterstütze Glaskanten
  • Mittragende Wirkung elastischer Randbalken
  • Elastische Bettung
  • Abstandhalter im Isolierglas (z.B. für freie Isolierglasränder)
  • Punktgehaltene Isolierglasscheiben mit speziellen Punkthaltern
  • beliebiger Ansatz von Federn mit Verschiebungs- wie auch Verdrehsteifigkeiten
  • mehrsprachige Version (deutsch, englisch, französisch, niederländisch, italienisch, spanisch, portugiesisch, tschechisch, polnisch)
  • Spannungsberechnung aus Temperaturdifferenzen in den einzelnen Schichten
  • Flächenlasten, Linienlasten, Wasserdruck, Schneesackbildung
  • Exakte Eigengewichtsberechnung auch geneigter Scheiben
  • beliebigen Punktlasten, die auf einer einzugebenden Fläche automatisch verteilt werden
  • Berechnung von Isolierglas mit Berücksichtigung der Gasdruckgesetze im Scheibenzwischenraum (SZR) unter beliebigen Lastzuständen (Druckdifferenzen, Wärmeausdehnung des Gases, äußeren Belastungen, Pendelschlag, Glashalter, …)
  • Alle Lasten können kombiniert werden.
  • Glashalter können mit Kontakt berechnet werden.
  • Dynamische Berechnung eines Stoßkörpers (Pendelschlagkörper oder erweitertes Kevin-Voigt Modell) an Einscheibenglas, Verbundglas und Isolierglas beliebiger Ausführung
  • erweitertes Kelvin-Voigt Stoßkörpermodell mit frei einstellbaren Feder- und Dämpferkennwerten um z.B. Tiere, Hagelkörner oder einen Fußball abzubilden
  • Die Fallhöhe der Stoßkörper und der Aufschlagpunkt können frei gewählt werden.
  • Ausgabe des Kraftverlaufs, Verformungs- und Spannungsverlauf über die Stoßdauer für beliebig vordefinierte Stellen
  • dynamische Druckstoßberechnung von z.B. Windböen
  • Berechnung von frei definierbaren Lastfallkombinationen mit beliebigen Beiwerten
  • Automatische Nachweisführung nach vorgegebener Norm über eigene Formeleingabe und Auswertung über einen Formelinterpreter
  • Automatische Generierung von Lastfällen nach eingestellter Norm
  • Tabellarische Auswertung der Lastfälle in einem eigenen Protokoll
  • Berechnung der Resttragfähigkeit gebrochener oder Simulation brechender Scheiben
  • vielfältige Auswertmöglichkeiten im Post-Prozessor
  • Spannungen über die Schichtenfolge an beliebiger Stelle
  • Darstellung des Pendelschlagvorgangs in Zeitlupe
  • Ausgabe aller Spannungskomponenten
  • Anzeige der Federkräfte
  • Vektor-Plot der Hauptspannungen
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