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Computational modeling of extrusion-based 3D-concrete-printing processes
- Diese Dissertation beschäftigt sich mit der Entwicklung numerischer Simulationswerkzeuge für den 3D-Betondruck, um Schichtformen, Verformungen, Kräfte und Faserausrichtung im frischen faserverstärkten Beton zu analysieren. Der Frischbeton wird mittels eines starr-viskoplastischen Bingham-Modells sowie eines elasto-viskoplastischen Modells mit zeitvarianten Materialeigenschaften aufgrund von Alterung beschrieben. Die Faserausrichtung wird mit einem probabilistischen Folgar-Tucker-Ansatz abgebildet. Mit der Particle-Finite-Element-Method wurden Parameterstudien des Extrusions- und Ablageprozesses beim 3D-Betondruck durchgeführt, um den Einfluss der Druckparameter (z.B. Druckgeschwindigkeit, Extrusionsrate oder Druckkopfgeometrie) auf die Schichtformen, Verformungen, Kräfte und Faserausrichtungen zu untersuchen. Die Ergebnisse und die entwickelten Simulationswerkzeuge können genutzt werden, um den 3D-Betondruckprozess hinsichtlich der Bauteilqualität zu optimieren.
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| Author: | Janis Michel ReinoldGND |
|---|---|
| URN: | urn:nbn:de:hbz:294-102068 |
| DOI: | https://doi.org/10.13154/294-10206 |
| Series (Serial Number): | Schriftenreihe des Lehrstuhls für Statik und Dynamik (2023,2) |
| Referee: | Günther MeschkeORCiDGND, Viktor MechtcherineORCiDGND, Roland WüchtnerGND |
| Document Type: | Doctoral Thesis |
| Language: | English |
| Date of Publication (online): | 2023/08/23 |
| Date of first Publication: | 2023/08/23 |
| Publishing Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek |
| Granting Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften |
| Date of final exam: | 2023/04/12 |
| Creating Corporation: | Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften |
| GND-Keyword: | Beton; Finite-Elemente-Methode; Numerische Strömungssimulation; Deformation; Qualität |
| Institutes/Facilities: | Lehrstuhl für Statik und Dynamik |
| Dewey Decimal Classification: | Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurbau, Umwelttechnik |
| faculties: | Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften |
| Licence (German): |  Keine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht |
