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