Numerische Untersuchungen der Flächendeckenden Dynamischen ...

die unterschiedlichen FDVK-Messgrößen in Abbildung 15 ersichtlich. Sieht man sich z.B.
den Verlauf des CMV-Wertes bei einem Vario-Faktor von 0,8 an, so ist ein Anstieg des
Messwertes zwischen einem E-Modul von 5 bis 18 MN/m² nur kaum zu erkennen. Dort ist
aber der Betriebszustandswechsel von Kontakt zu Abheben (grüne Linie) und bei weiter
zunehmender Bodensteifigkeit steigt der CMV-Wert nun stetig an. Bei einem E-Modul von
ca. 55 MN/m² beginnt die Walze jedoch zu springen, und der Messwert fällt plötzlich ab,
stabilisiert sich bei ca. 65 MN/m² auf relativ geringem Niveau und steigt abermals mit
zunehmender Bodensteifigkeit an, bis bei ca. 125 MN/m² der nächste Wechsel des
Betriebszustandes (rote Linie) erreicht ist, ab dem er gänzlich seine Aussagekraft verliert.
Auf diese Weise eignen sich die Diagramme zur Beurteilung der Stärken und Schwächen der
einzelnen FDVK-Messgrößen, ihrer Sensibilität in unterschiedlichen Bereichen der
Bodensteifigkeit und der dynamischen Erregung (Abstand der Iso-Linien) und ihrer
Empfindlichkeit gegenüber Variation der Erregung (je steiler die Iso-Linien gegen die
x-Achse gerichtet sind, desto „unempfindlicher“ ist die Messgröße). Die „ideale Messgröße“
würde sich durch äquidistante, senkrechte Iso-Linien über den gesamten Bereich auszeichnen.
Sieht man sich die Evolution der FDVK-Messwerte vom CMV-Wert bis zu den E vib - und
k B -Werten an, so ist ersichtlich, dass man sich auf dem richtigen Weg befindet.
2.2. Simulationen mit der Finiten Elemente Methode
2.2.1 FE-Modell
2.2.1.1. Allgemeines
Es ist möglich, die dynamische Bodenverdichtung mit Vibrationswalzen mit Hilfe eines
Finite-Elemente-Modells (FE-Modell) zu simulieren (vgl. [10]). Die Behandlung eines
solchen Problems setzt voraus, dass das verwendete FE-Programm in der Lage ist, ein sog.
Kontaktproblem zu lösen, d.h., dass in diesem Falle die mechanischen Effekte wie
Stoßeffekte, Grenzflächendeformation, Haftung, Reibung oder auch wieder die Trennung der
beiden voneinander unabhängigen Kontaktkörper (Bandage und Boden) ermittelt werden
müssen.
Das FE-Programm MSC.MARC ist eines der auf dem Markt erhältlichen Programme, mit
denen solche Kontaktprobleme simuliert werden können (siehe Abbildung 16).
In MSC.MARC kann der Kontakt auf zwei verschiedene Weisen definiert werden. Zum einen
kann ein Kontakt zwischen einem starren (bestehend aus reinen Geometrieelementen) und
einem deformierbaren Kontaktkörper (bestehend aus Elementen) definiert werden, zum
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