Informationen zu Lageraufbau für das Simulationsmodell hinzugefügt
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@@ -186,7 +186,8 @@ Anschließend werden Punkte und Linien in Längsrichtung erzeugt. Die Linien wer
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Sämtliche Informationen zum Lagenaufbau werden aus der NuMAD-generierten ANSYS-Einlesedatei \texttt{shell7.src} des Masterprojekts \citep{MP15} rausgeschrieben, in MATLAB als CATIA-Makro aufbereitet und anschließend in CATIA eingelesen und ausgeführt.
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\paragraph{Sektionen und Punkte}~\\
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Die Informationen zu den Sektionsebenen und den geometrischen Punkte für die Längsschnitte -- beziehungsweise in ANSYS als \emph{Keypoints} bezeichnet -- sind in der Einlesedatei \texttt{shell7.src} von Zeile 8.682 bis 16.406 zu finden. Ein Ausschnitt des Inhalts sind in den folgenden zwei Auszüge dargestellt. Der Programmausdruck~\ref{lst:APDL-Punkte-Anfang} stellt den Beginn der \emph{Keypoint}-Erzeugung dar.
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Die Informationen zu den Sektionsebenen und den geometrischen Punkte für die Längsschnitte -- beziehungsweise in ANSYS als \emph{Keypoints} bezeichnet -- sind in der Einlesedatei \texttt{shell7.src} von Zeile 8.682 bis 16.406 zu finden.
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Ein Ausschnitt des Inhalts sind in den folgenden zwei Programmausdrücke dargestellt. Der Programmausdruck~\ref{lst:APDL-Punkte-Anfang} stellt den Beginn der \emph{Keypoint}-Erzeugung dar.
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\begin{lstlisting}[language=Fortran,firstnumber=8682, caption={APDL shell7.src: Beginn der Erstellung von Punkten und Ebenen},label=lst:APDL-Punkte-Anfang]
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! DEFINE KEYPOINTS FOR SECTIONS AND CONNECT KEYPOINTS WITH LINES
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@@ -260,7 +261,7 @@ Die Simulation erfolgt mit dem FEM"=Programm \emph{ANSYS} über die \emph{Workbe
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\subsubsection{Materialparameter}
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Technische Daten und Lagenaufbau
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In Übereinstimmung mit dem Masterprojekt \cite{MP15} listet Tabelle~\ref{tab:Materialien} die im Simulationsmodell in Verwendung kommenden Materialien auf. Entnommen sind die Informationen der ANSYS"=Einlesedatei \texttt{shell7.src} von Zeile 77 bis 143.
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\begin{table}[H]
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\caption[Materialien]{Materialien}\label{tab:Materialien}\centering
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\begin{tabular}{lrrrlrll}
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@@ -268,28 +269,69 @@ Technische Daten und Lagenaufbau
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Materialbezeichnung & \multicolumn{3}{l}{Elastizitäts- und Schubmoduln} & Querkontraktion & Dichte \\
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& \(E\ti{x}\) & \(E\ti{y}, E\ti{z}\) & \(G\ti{xy}, G\ti{yz}, G\ti{zx}\) & \(\nu\ti{xy}, \nu\ti{yz}, \nu\ti{zx}\) & \(\rho\) \\
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\midrule
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Carbon(UD) & 114500 & 8390& 5990 & 0.27 & 1220 \\
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E-LT-5500(UD) & 41800 & 14000 & 2630 & 0.28 & 1920 \\
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FOAM & 256 &&& 0.3 & 200 \\
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Gelcoat & 3440 &&& 0.3 & 1235 \\
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Saertex(DB) & 13600 & 13300 & 11800 & 0.49 & 1780 \\
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SNL(Triax) & 27700 & 13650 & 7200 & 0.39 & 1850 \\
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Turm & 210000 &&& 0.3 & 8500 \\
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Carbon(UD) & 114500 & 8390 & 5990 & 0,27 & 1220 \\
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E-LT-5500(UD) & 41800 & 14000 & 2630 & 0,28 & 1920 \\
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FOAM & 256 & & & 0,3 & 200 \\
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Gelcoat & 3440 & & & 0,3 & 1235 \\
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Saertex(DB) & 13600 & 13300 & 11800 & 0,49 & 1780 \\
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SNL(Triax) & 27700 & 13650 & 7200 & 0,39 & 1850 \\
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Turm & 210000 & & & 0,3 & 8500 \\
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\bottomrule\noalign{\vspace{-.15em}}
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\small Werte in: &\small MPa &\small MPa &\small MPa &\small &\small kg/m\(^3\) \\
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\noalign{\vspace{-.25em}}\bottomrule
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\end{tabular}
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\end{table}\vspace{-1em}
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Die ersten sechs Materialien in der Tabelle~\ref{tab:Materialien} sind ausschließlich in den Rotorblätter als Mehrschichtverbund verbaut.
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Dabei variiert der Lagenaufbau je nach Position beziehungsweise von der Einzelfläche in der Materialzusammensetzung und Dicke.
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\vspace{.5em}
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\textsf{\textbf{Lagenaufbau}}
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\hfill | {\small ANSYS Workbench Strukturbaum: }%
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\hfill | \textcolor{black!50}{\small ANSYS Workbench Strukturbaum: }%
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\raisebox{-.35em}{%
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\includegraphics[width=2cm]{ANSYS_WB_Strukturbaum_Geometrie.png}
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}\\\nopagebreak
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Die Informationen der Lagenaufbauten, die die Zuordnung zu den Einzelflächen und die jeweiligen Dicken des Mehrschichtverbunds beschreiben sind in der ANSYS"=Einlesedatei \texttt{shell7.src} von Zeile 145 bis 8.677 zu finden.
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Ein Ausschnitt des Inhalts ist in den folgenden Programmausdruck~\ref{lst:APDL-Lageraufbau} dargestellt.
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\begin{lstlisting}[firstnumber=145, style=custom, language=Fortran, basicstyle=\ttfamily\scriptsize, caption={APDL shell7.src: Definition der Lagenaufbauten}, label=lst:APDL-Lageraufbau]
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! WRITE THE COMPOSITES =================================
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! 000000\_HP\_CAP
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sectype,1,shell
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secdata,5e-05,4,0,,Gelcoat
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secdata,0.00282,5,0,,SNL(Triax)
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secdata,0.0517,5,0,,SNL(Triax)
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secdata,0.00282,5,0,,SNL(Triax)
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secoffset,bot
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\end{lstlisting}
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\begin{figure}[H]\centering
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\includegraphics[width=0.95\textwidth]{Laengsschnitte_drauf.png}
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\caption{Lageraufbauten im Rotorblatt mit gleichen Materialzusammensetzungen}
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\label{fig:Längsschnitte}
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\end{figure} \vspace{-1.5em}
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\begin{table}[H]
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\caption[Lagenaufbauten im Rotorblatt]{Lagenaufbauten im Rotorblatt}\label{tab:Lagenaufbauten}\centering
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\begin{tabular}{clllllll}
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\toprule
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& \multicolumn{4}{l}{Lagenaufbau} \\
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%Schicht & 1, 2, 7, 8, 13, 14 & 3, 12 & 4, 6, 9, 11 & 5, 10 \\
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& 1, 2, 7 & 3 & 4, 6 & 5 & \leftarrow Oberseite\\
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Schicht & 8, 13, 14 & 12 & 9, 11 & 10 & \leftarrow Unterseite\\
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\midrule
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1 & Gelcoat & Gelcoat & Gelcoat & Gelcoat & Saertex(DB) \\
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2 & SNL(Triax) & SNL(Triax) & SNL(Triax) & SNL(Triax) & FOAM \\
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3 & SNL(Triax) & SNL(Triax) & SNL(Triax) & SNL(Triax) & Saertex(DB) \\
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4 & SNL(Triax) & E-LT-5500(UD) & FOAM & Carbon(UD) & \\
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5 & & FOAM & SNL(Triax) & SNL(Triax) & \(\uparrow\) Längsver- \\
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6 & & SNL(Triax) & & & \phantom{\(\uparrow\)} steifungen\\
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\bottomrule
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\end{tabular}
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\end{table}\vspace{-1em}
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[[~Durchschnittliche Dicke der Lagenaufbauten oder Lagenverlauf in eine Abbildung~]]
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Die Längsversteifungen haben stets den gleichen Lagenaufbau, mit den Dicken 2/50/2 in mm und den Materialen Saertex/Foam/Saertex.
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\subsubsection{Elemente}
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Infolge der Flächenmodellierung der \ac{WEA} ist das Simulationsmodell mit Schalenelemente modelliert.
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@@ -303,7 +345,7 @@ Bei den Schalenelementen handelt es sich zum großen Teil um Viereckselemente un
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\vspace{.5em}
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\textsf{\textbf{Kontakte}}
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\hfill | {\small ANSYS Workbench Strukturbaum: }%
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\hfill | \textcolor{black!50}{\small ANSYS Workbench Strukturbaum: }%
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\raisebox{-.35em}{%
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\includegraphics[width=4cm]{ANSYS_WB_Strukturbaum_Kontakte_Verbindungen.png}
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}\\\nopagebreak
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@@ -321,7 +363,7 @@ Eingebaute Kontaktpartner sind in Abbildung \ref{fig:Kontakte} dargestellt.
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\vspace{.5em}
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\textsf{\textbf{Netz}}
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\hfill | {\small ANSYS Workbench Strukturbaum: }%
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\hfill | \textcolor{black!50}{\small ANSYS Workbench Strukturbaum: }%
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||||
\raisebox{-.35em}{%
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||||
\includegraphics[width=1.4cm]{ANSYS_WB_Strukturbaum_Netz.png}
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}\\\nopagebreak
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