TY - JOUR A1 - Wetzk, V. A1 - Eisenkolb, Tino A1 - Mehdianpour, Milad T1 - Bewertung historischer Brückenlager - Das Kontaktproblem - Teil 1 N2 - Der Beitrag thematisiert das Kontaktproblem und damit den kritischen Punkt der historischen gusseisernen und stählernen Lagertechnik. Nach einem Rückblick auf die historische Entwicklung der Bemessung der Lagerwalzen und allgemeinen Ausführungen zur Kontaktproblematik wird anhand analytischer und numerischer Untersuchungen der Zusammenhang zwischen der Kontaktspannung nach Hertz und der Mises-Vergleichsspannung als Grundlage für ein realistisches Bewertungskonzept aufgezeigt. KW - Hertzsche Pressung KW - Kontaktspannung KW - Vergleichsspannung KW - Lager, historisch KW - Lagerwalze KW - Analyse KW - Theorie KW - Hertzian contact stress KW - Contact stress KW - Equivalent stress KW - Bearing, historical KW - Bearing roller KW - Analysis KW - Theory KW - Bestandssicherung und Erhaltung KW - Versuche KW - Verbindungs- und Befestigungsmittel KW - Werkstoffe KW - Stahlbrückenbau KW - Sonderkonstruktionen KW - Berechnungs- und Bemessungsverfahren KW - Conservation and maintenance KW - Experimental set-ups KW - Fasteners KW - Materials KW - Steel bridges KW - Special structures KW - Analysis and calculation PY - 2011 U6 - https://doi.org/10.1002/stab.201101435 SN - 0038-9145 SN - 1437-1049 SN - 0932-6375 VL - 80 IS - 6 SP - 404 EP - 412 PB - Ernst CY - Berlin AN - OPUS4-24484 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Weidner, P. A1 - Mehdianpour, Milad A1 - Ummenhofer, T. T1 - Ermüdungsfestigkeit einseitig geschweißter Stumpfstöße von Kreishohlprofilen T1 - Fatigue performance of girth welded butt weld of circular hollow sections N2 - Im Rahmen des Forschungsprojekts „FIT“ wurden Ermüdungsfestigkeitsuntersuchungen an geschweißten Konstruktionsdetails, die häufig in Gründungsstrukturen von OffshoreWindenergieanlagen (OWEA), aber auch im Stahlbrückenbau eingesetzt werden, durchgeführt. Der Schwerpunkt der Untersuchungen wurde auf einseitig geschweißte Kreishohlprofile (KHP) gelegt. Für einseitig stumpfgeschweißte Kreishohlprofile wurden die derzeitigen auf unzureichender Versuchsbasis erstellten Kerbfalleinstufungen geltender Regelwerke überprüft. Hierzu wurden umfangreiche experimentelle Untersuchungen zur Ermüdungsfestigkeit dieses Details durchgeführt. Die den Ermüdungswiderstand maßgeblich beeinflussenden Parameter, wie vorhandene geometrische Imperfektionen und Schweißnahtausbildung, wurden identifiziert, bewertet und deren Einfluss im Rahmen numerischer Berechnungen untersucht. Basierend auf diesen Ergebnissen wurde eine Kerbfallempfehlung erarbeitet, die eine zutreffende Lebensdauerabschätzung ermöglicht. Diese Kerbfallempfehlung soll als Grundlage für die zukünftige Aufnahme in Normen und Regelwerke dienen. KW - Einseitenschweißung KW - Imperfektion KW - Offshore-Windenergieanlage KW - Schweißnahtausbildung KW - Lebensdauerabschätzung PY - 2016 U6 - https://doi.org/10.1002/stab.201610412 SN - 0932-6375 SN - 0038-9145 SN - 1437-1049 VL - 85 IS - 9 SP - 620 EP - 629 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-38328 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Viefhues, Eva A1 - Ünal, Murat A1 - Hüsken, Götz A1 - Wellershoff, F. A1 - Mehdianpour, Milad T1 - Zementgebundenes Crashmaterial für Schutzbauteile in explosionsbeanspruchten Fassaden N2 - Die Forderung, für repräsentative Bauwerke wie Botschaften und Flughäfen auch außergewöhnliche Lasten aus Explosion zu berücksichtigen, wurde in jüngerer Vergangenheit zunehmend gestellt. Das aufgrund dieser Lasten zu erwartende Schadensausmaß kann durch den Einsatz von energiedissipierenden Schutzbauteilen in der Fassadenbefestigung begrenzt werden. Die Dissipation der Explosionsenergie in den Schutzbauteilen kann beispielsweise über ein Crashmaterial erfolgen. In diesem Aufsatz werden Untersuchungen an zementgebundenen Materialien, die diesem Zweck dienen sollen, vorgestellt. Der Einfluss unterschiedlicher Zusätze auf die für ein Crashmaterial maßgebenden Eigenschaften wird in einer Parameterstudie untersucht. Als besonders geeignet wird ein Material identifiziert, bei dem die Zugabe eines Gasbildners das Matrixgefüge im Hinblick auf das gewünschte Kraft-Verformungs-Verhalten positiv verändert. Dynamische Versuche mit diesem Material geben Aufschluss über dessen Komprimierungsverhalten bei hohen Stauchraten.----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- In the past few years public awareness of the need to protect structures against blast effects has risen. Energy dissipating protective components placed at the façade connectors allow protecting people in the building as well as the primary building structure from damage due to blast loads. One possibility to dissipate the blast energy is using protective components with crash material. This paper presents tests on cementitious crash materials studying the effect of different additives to the compression-behavior of the material. Additional experiments enable analyzing the material behavior under static and dynamic test conditions. KW - Explosionsbeanspruchung KW - Energiedissipation KW - Fassadenverankerung KW - Materialkennlinie KW - Crashmaterial KW - Crashkörper KW - Energy dissipation KW - Façade connector KW - Material behavior KW - Crash-material KW - Entwurf und Konstruktion KW - Baustoffe KW - Building materials KW - Conception and design KW - Blast loads PY - 2014 U6 - https://doi.org/10.1002/bate.201400041 SN - 0932-8351 SN - 1437-0999 SN - 0005-6820 SN - 0341-1052 SN - 0932-6359 SN - 0932-8351 VL - 91 IS - 8 SP - 567 EP - 571 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-31343 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Viefhues, Eva A1 - Wellershoff, F. A1 - Mehdianpour, Milad T1 - Energiedissipierende Fassadenverankerung mit Crashmaterial für explosionsbeanspruchte Gebäude N2 - Wenn repräsentative Bauwerke wie Botschaften und Flughäfen außergewöhnlichen Lasten aus Explosion ausgesetzt sind, dann kann das Ausmaß des zu erwartenden Schadens aus einer solchen Belastung durch den Einsatz von energiedissipierenden Schutzbauteilen in der Fassadenverankerung begrenzt werden. Bisher ist über das Tragverhalten solcher Schutzbauteile wenig bekannt. In diesem Aufsatz werden Konstruktion und Wirkungsweise einer Verankerung für vorgehängte Fassaden vorgestellt, die in der Lage sind, einen Teil der Stoßenergie über Verformung eines Crashmaterials zu dissipieren. Versuche an einer bauteilähnlichen Konstruktion liefern Informationen über das Tragverhalten der Fassadenverankerung, insbesondere bei dynamischen Belastungen. Aus den Ergebnissen wird ein Konzept für die Vordimensionierung der vorgestellten Schutzbauteile abgeleitet.----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- In the past few years public awareness of the need to protect structures against blast effects has risen. Blast wave energy is transmitted to the supporting structure by its façade connectors. Energy dissipating protective components placed at the connectors allow protecting people in the building as well as the primary building structure from damage. In this paper we present a protective component that dissipates blast energy by crash material. The report explores the system's fundamentals of operation from an experimental point of view. The results of dynamic tests are the basis of a design concept for the protective components. KW - Explosionsbeanspruchung KW - Energiedissipation KW - Fassadenverankerung KW - Schutzbauteil KW - Crashkörper KW - Bemessungskonzeptblast loads KW - Energy dissipation KW - Façade connector KW - Crash-material KW - Protective component KW - Design guideBauwerke - Buildings KW - Entwurf und Konstruktion - Conception and Design PY - 2014 U6 - https://doi.org/10.1002/bate.201400042 SN - 0932-8351 SN - 1437-0999 SN - 0005-6820 SN - 0341-1052 SN - 0932-6359 SN - 0932-8351 VL - 91 IS - 8 SP - 561 EP - 566 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin AN - OPUS4-31340 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stengel, Dominik A1 - Thiele, K. A1 - Clobes, M. A1 - Mehdianpour, Milad T1 - Aerodynamic damping of nonlinear movement of conductor cables in laminar and turbulent wind flow N2 - It is widely accepted that aerodynamic damping is a decisive parameter influencing the dynamic response of overhead transmission line conductors in turbulent wind flow. But anyway, methods of how to account for the effects of aerodynamic damping differ significantly and so might do the results. In this work, the source of aerodynamic damping shall be revised leading to the well-known formulation for a linear pendulum being the result of the relative velocity between the structure and wind flow. Based on wind tunnel tests and validated by simulations, the differences to a pendulum movement of a sagging cable are shown. The reasons for that deviation are the large deflections, resulting in a movement non parallel to the acting wind flow. For some analysis, in particular those in frequency domain, it is practically not possible to incorporate aerodynamic damping implicitly by fluid structure interaction. If the dynamic movement can be linearized at a working point of the mean deflection, a modification to the linear approach is suggested. This approach is validated by simulation with a finite element model of an existing overhead transmission line, calibrated with onsite measurements for wind velocities at lower levels. Further accent is put on the different possibilities to incorporate aerodynamic damping in time step analysis, such as Rayleigh damping or modal damping. The differences between both approaches are emphasized and modal damping is shown to be the most adequate representation of aerodynamic damping. T2 - ICWE14 - 14th International conference on wind engineering CY - Porto Alegre, Brazil DA - 21.06.2015 KW - Aerodynamic damping KW - Conductor cables KW - Overhead transmission lines KW - Wind tunnel experiments KW - Nonlinear finite element simulation PY - 2015 SN - 978-85-66094-07-7 SP - 1 EP - 9 AN - OPUS4-33612 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Stengel, Dominik A1 - Thiele, K. A1 - Clobes, M. A1 - Mehdianpour, Milad T1 - Aerodynamic damping of nonlinear movement of conductor cables in wind tunnel tests, numerical simulations and full scale measurements N2 - Aerodynamic damping is a decisive parameter influencing the dynamic response of overhead transmission line conductors. Methods of how to account for the effects of aerodynamic damping differ significantly and so might do the results. In this work, the source of aerodynamic damping being the result of the relative velocity between the structure and wind flow will be revised. Based on wind tunnel tests and validated by simulations, the differences of linear movement compared to a pendulum movement of a sagging cable are shown. The reasons for that Deviation are the large deflections, resulting in a movement non-parallel to the acting wind flow. For analysis in frequency domain, it is not possible to incorporate aerodynamic damping implicitly by fluid structure interaction. If the dynamic movement can be linearized at a working point of the mean deflection, a modification to the linear approach is suggested. This approach is validated by simulation with a finite element model of an existing overhead transmission line, calibrated with full scale measurements. Aerodynamic damping is incorporated in time step analysis by Rayleigh damping and modal damping. The differences between both approaches are emphasized and modal damping is shown to be the most adequate. KW - Aerodynamic damping KW - Overhead transmission lines KW - Conductors KW - Nonlinearities PY - 2017 U6 - https://doi.org/10.1016/j.jweia.2017.07.002 SN - 0167-6105 SN - 1872-8197 VL - 169 SP - 47 EP - 53 PB - Elsevier AN - OPUS4-41028 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stengel, Dominik A1 - Mehdianpour, Milad A1 - Clobes, M. A1 - Thiele, K. ED - Cunha, A. ED - Caetano, E. ED - Ribeiro, P. ED - Müller, G. T1 - Numerical simulation of an overhead power line section under wind excitation using wind tunnel test results and in-situ measured data N2 - Overhead transmission lines are very sensitive structures in regards to wind action. The cables, spanning over a few hundred meters contribute in particular to the overall action on the suspension towers. These slender structures incorporate both structural nonlinearities from the large deformation of the cables and aerodynamic nonlinearities which need to be accounted for when it is to estimate the system response to strong wind events. In this work, a finite element procedure is presented to model an existing power line section using nonlinear cable elements. The wind force is assumed quasi-steady with force coefficients determined in wind tunnel test on a conductor section. Further, aerodynamic damping is incorporated by considering the relative velocity between cable nodes and oncoming wind flow. The results are compared with on-site measurements of the cable’s support reaction. The results show a significant effect of damping since almost no resonant amplification is visible both in observation and simulation. In addition, wind tunnel tests approved aerodynamic damping to be large for the system of sagging cables, but nonlinear in its nature. It is concluded, that the dynamic response of overhead transmission line cables has to be modeled with care, considering all sources of nonlinearities. That is of particular interest in case of random excitation such as wind because the peak response depends on the probability distribution of the system's response. T2 - EURODYN 2014 - 9th International conference on structural dynamics CY - Porto, Portugal DA - 2014-06-30 KW - Overhead transmission lines KW - Cable dynamics KW - Aerodynamic damping KW - Wind tunnel KW - In-situ measurements PY - 2014 SN - 978-972-752-165-4 SN - 2311-9020 SP - Paper MS07, 1 EP - 6 AN - OPUS4-30993 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stengel, Dominik A1 - Mehdianpour, Milad A1 - Clobes, M. ED - Bucher, C. T1 - Böenbeanspruchung von Freileitungsseilen - Naturmessungen, Windkanalversuche und numerische Simulationen N2 - Im Rahmen eines Forschungsprojekts zur Tragverhaltensstudie von Freileitungsseilen unter Böenbeanspruchung soll durch die Kombination von Naturmessungen, Windkanalversuchen und numerischen Simulationen versucht werden, das mechanische Verhalten von Freileitungsseilen und turbulenter Windbeanspruchung genauer abzubilden. Die Unsicherheiten bei der Modellierung dieses Zufallsprozesses sollen durch Windkanalversuche und Naturmessungen auf ein Minimum reduziert werden. Im vorliegenden Beitrag werden Ergebnisse von Simulationen mit den Beobachtungen aus den Naturmessungen verglichen und bewertet. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Bewertung der aktuellen Bemessungsvorschriften für die Berücksichtigung von Wind auf Leiterseile. T2 - 13. Dreiländertagung D-A-CH 2013 CY - Wien, Austria DA - 10.10.2013 PY - 2013 SN - 3-928909-12-6 N1 - Serientitel: WtG-Berichte – Series title: WtG-Berichte VL - 13 SP - 37 EP - 47 AN - OPUS4-29316 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stengel, Dominik A1 - Mehdianpour, Milad ED - Gomes, J.F.S. ED - Meguid, S.A. T1 - Wind measurements along a high-voltage overhead transmission line in northern Germany N2 - The paper focuses on a recently launched project of wind measurements along a high voltage overhead transmission line. For reliable information on the actual horizontal distribution of the wind flow, 13 positions along two spans of an overhead electrical line of about 400 m length each are selected for wind measurements. Simultaneously, the structural response is measured at the towers. Preliminary analyses aim at the system identification of long span transmission lines exposed to gusty wind by derivation of a so called joint acceptance function which describes the admittance from wind velocity to the system's response. It can be shown that measured structural response can accurately be described using a statistical model which accounts for the irregularity of the wind as well as the structure’s behaviour. T2 - IRF 2013 - 4th International conference on integrity, reliability and failure CY - Funchal, Portugal DA - 23.06.2013 KW - Overhead transmission lines KW - Wind loading KW - Field measurements KW - Monitoring PY - 2013 SN - 978-972-8826-28-4 IS - Paper 3920 SP - 1 EP - 9 AN - OPUS4-28846 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Stengel, Dominik A1 - Mehdianpour, Milad T1 - Finite element modelling of electrical overhead line cables under turbulent wind load N2 - This paper presents a finite element model of an overhead transmission line using so called cable elements which allow reproducing the cable's nonlinear characteristics accurately employing only a few elements. Aerodynamic damping is considered in the equation of motion by taking into account the relative velocity between the flow of the wind and the moving structure. The wind flow itself is simulated by wave superposition making necessary assumptions on the lateral correlation between the wind velocities along the cable length. As result from the simulation, the following conclusions can be drawn. The first natural frequency of generally used wide spanning cables lies well below 1 Hz where also most of the energy content of the wind excitation is to be expected. Aerodynamic damping is significant for the moving cables holding very low structural damping which leads to a suppression of resonant amplification. This is particularly of interest regarding the support reaction which is dominated by the mean value and the so called background response. The latter is mostly influenced by the randomness of the wind flow, especially lateral to the main wind direction. KW - Nonlinear Finite Element Formulations KW - Nonlinear Equation of Motion KW - Turbulent Wind Excitation PY - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-304567 SN - 2314-6494 SN - 2356-766X VL - 2014 IS - Article ID 421587 SP - 1 EP - 8 PB - Hindawi Publ. CY - New York, NY ; Cairo AN - OPUS4-30456 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -