MULTIFUNKTIONALER KONSTRUKTIONSKÖRPER

Multifunktionaler Konstruktionskörper

Die vorliegende Erfindung betrifft einen multifunktionalen Kon¬ struktionskörper gemäss Patentanspruch 1.

EINLEITUNG

Es wird ein sehr allgemein formulierter, multifunktionaler, im Makro- und Mikrobereich konkretisierbarer Konstruktionskörper (M- Körper) beschrieben, dessen systematische Verwendung in einer Struktur, zB einem Bauwerk, einer raumfahrttechnischen Kon¬ struktion, einer elektronischen Komponente usw., gegenüber her¬ kömmlichen Problemlösungen, die nachstehend aufgeführten Vorteile aufweis :

- Allgemeine Optimierung des statischen- und dynamischen Struk¬ turverhaltens, aufgrund einer möglichen Minimalisierung von Spannungsanteilen, bewirkt durch eine Relativverformung von Teilstrukturen und deren Begrenzung an ausgewählten Grenz-, resp. Schnittflächen, wobei zugleich das Schub-, Stabilitäts¬ und Dämpfungsverhalten verbessert wird.

- Allgemeine Optimierung des Verformungsverhaltens einer Struk¬ tur, aufgrund einer, innerhalb von Grenzen, möglichen Steuer- und Regelbarkeit der Konfigurationsmenge von Teilstrukturen.

- Alterungsverhalten, ua was die Rissausbreitung anbelangt.

- Mögliche anteilsmässige Minimalisierung eines hochfesten Werk- stoffanteiles bei einer entsprechenden Maximierung mindestens eines relativ festen Konstruktionswerkstoffes, zB eines C0 ₂ - Speicherwerkstoffes.

- Bei Anwendungen im Baubereich: Möglichkeiten zu einem vermehr¬ ten Einsatz kostengünstiger, plattenförmiger Werkstoffe; zT auf der Grundlage von Foldingverfahren unter Berücksichtigung von Kriterien betr. Akustik, Wärmedurchgang, Brandschutz und Montage. Diese Vorteile können ua in zwei Fällen wesentlich sein:

- Wenn statisch- und/oder dynamisch und/oder verformungstechnisch hohe Anforderungen vorliegen, .insbesondere bei thermischen- und/oder Feuchtigkeitseinflüssen. Diese Problematik gewinnt ua auch in der Mikrotechnik, zB der Elektronik, aufgrund einer laufend höheren Integrationsdichte der Elemente an Bedeutung,

- wenn es darum geht, oekologisch-, insbesondere auch baubiolo¬ gisch wertvolle Materialien sowie Recycling-Werkstoffe mit ihrer oftmals begrenzten Gefügeeignung zu verwenden.

STAND DER TECHNIK

In der folgenden Liste sind Literaturhinweise zusammengestellt, auf welche im weiteren verwiesen wird:

[1] Element. Topologie/ Bradf. H. Arnold/ Vandenhoeck und

Rupr./ Göttingen (1964), S. 170. [2] Theorie des Ensembles et Topologie/ L. Schwartz/ Ed.

Hermann, Paris (1991), S. 226 und 230. [3] Fond. Math, de la Mec. des Struct./ J. Barbe/ ENSAE

Toulouse (1973), S. 1-3, 21, A22, A55; [4] Einf. in die Rechenmethoden des Leichtbaus/ W. Schnell und G. Czerwenka/ BI Mannheim (1970), Bd.I, S.20;

Bd.II, S.18 dtv-Atlas der Math., Bd. 2 (1987), S. 441

Tensorrechnung für Ingenieure/ E. Klingbeil/ BI Mann¬ heim (1989), S. 81, S. 140

El. de Theorie des Solides Elast./ J. Barbe/ ENSAE

Toulouse (1974), S.18

Div. Meth. de Calc. des Mat.Comp./ Y. Chevalier/ Imp.

Nat. Paris (1975), S. 426 ff.

Theorie des Coques/ J. Barbe/ ENSAE Toulouse (1973), S.

A15, und S. 17

Variationsrechnung/ E. Klingbeil/ BI Mannheim (1988),

S. 128, S. 292

Pflüger A., Stabilitätsprobleme der Elastostatik/

Springer (1950)

Paris (1993) [13] Zeitschr. Mat. et Techniques, Nr. 4-5 (1994), S. 7

Bei der Konstruktion einer Struktur σ wird heute davon ausgegan¬ gen, dass einer solchen eine zusammenhängende, mathematisch-phy¬ sikalisch beschreibbare Struktur S zugrunde gelegt werden kann [1], [2], für die man, bei einer Verformung, ein Kontinuitäts¬ axiom [2], [3] voraussetzt und in der man, im allgemeinen, kleine Verzerrungswerte [3] anstrebt. Eine zulässige Beanspruchung be¬ wirkt nun für eine solche Struktur S, gemäss Fig. 1, deren Uebergang zB von einer Ausgangskonfiguration K0 (5) in eine verformte Konfiguration K(S) [3].

Greift man aus einer Struktur S ein Teilgebiet T heraus, so er¬ achtet man eine geometrische Konfiguration K(T), (vgl. Fig. 2) isoliert, dh aus einer bestimmten Verformungskonfiguration K(5 ) herausgelöst, im befreiten Zustand, nach Anbringen der Schnitt- grössen [4], aus heutiger Sicht als bestimmt, resp. bestimmbar. Betreffend der Umkehrbarkeit dieser Abbildung existieren Ausnah¬ men, zB bei Stabilitätsproblemen [4], die hier jedoch nicht von Bedeutung sind.

Dieser Zusammenhang eines Teilgebietes T einer Struktur S mit dem umgebenden Strukturkomplement (S - T) hat zur Folge, dass sich eine Relativverformung eines Teilgebietes T, zB verursacht durch thermische-, Feuchtigkeitseinflüsse usw., unmittelbar auf die umgebende Struktur auswirkt.

Ein diesbezüglich unterschiedliches, geometrisch und/oder werk- stoffbedingtes, richtungsabhängiges Verhalten von Teilstrukturen kann, innerhalb einer tragenden Struktur S zu lokalen Verformun¬ gen und Spannungsüberhöhungen führen, die, und deren Folgen oftmals schwer erfass- und abschätzbar sind. Dies etwa für das Alterungsverhalten, zB betreffend der Rissausbreitung.

PROBLEMLÖSUNG

Entgegen der herkömmlichen Anschauung wird in einer Struktur σ, gemäss Fig. 3 eine zusammenhängende Struktur 5, schraffiert ge¬ kennzeichnet, zusammen mit einem an sich nicht materialisierten Gebiet ε, in dem die Struktur S jedoch mit einem Teilgebiet S π ε, zweifach schraffiert, enthalten ist, so vorausgesetzt, dass eine geometrische Konfiguration des Gebietes ε, dh K(ε), um- kehrbar eindeutig mit der entsprechenden Verformungskonfiguration von S, dh K(S) zusammenhängt. Dabei werden aufgrund einer Bean¬ spruchung in der Struktur S wiederum nur kleine Verzerrungswerte [3], im Gebiet ε dagegen durchaus grosse Verschiebungswerte [3] des Teilgebietes, resp. der Spur S n ε toleriert. Hierzu wird weiter vorausgesetzt, dass die Struktur S einzelne in sich, untereinander, vorerst, jedoch nur minimal zusammenhängen¬ de, noch zu definierende Gebiete aufweist, und dass der weitere Zusammenhalt dieser Gebiete im Teilgebiet S n ε anhand von ver¬ formbaren, kraftübertragenden Teilgebieten von M-Körpern ver¬ wirklicht wird, die als Mengen Vj (S ε) definiert, Gegenstand der Erfindung sind. Anhand dieser Körper, wovon einer in der Vereinigung S u ε gemäss Fig. 3 angedeutet ist, wird der Zu¬ sammenhang zwischen den einzelnen Strukturteilgebieten zur Struktur S hergestellt, wobei ihrer Relativverformung in neuer Weise Rechnung getragen wird.

Die hier gewählte Betrachtungsweise legt nahe, neben dem Begriff der tragenden Struktur S auch den der Struktur S zu verwenden: Diese umfasst die tragende Struktur _> erweitert um von dieser ganz oder teilweise gebildete Hohlräume; die Struktur S stellt im allgemeinen einen offenen, dh einen, nach aussen, nicht be¬ grenzten Raum dar.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe mit einem multifunktionalen Konstruktionskörper gemäss dem Wortlaut der Patentansprüche 1- 34 gelöst. Die im Folgenden verwendeten Begriffe sind in der nach¬ stehenden Begriffsliste zusammengestellt:

R 3-dimensionaler Raum

Struktur σ ein Bauwerk, eine raumfahrttechnische

Konstruktion, eine elektronische Kompo¬ nente usw.

Struktur S zusammenhängender mechanisch tragender

Strukturanteil einer Struktur σ

T c S ein Teilgebiet von S

Struktur S Struktur S erweitert um von S ganz oder teilweise gebildete Hohlräume ε ein an sich nicht materialisiertes Teil¬ gebiet von S, in dem die tragende Struk- tur S mit einem verformbaren, kraftüber¬ tragenden Teilgebiet S n ε enthalten ist

KO ( ... ) geometrische Ausgangskonfiguration

K(...) verformte Konfiguration

F ein zusammenhängendes Gebiet von S

Sy ein Gebiet einer Anzahl weiterer, zusam¬ menhängender Gebiete von S KSy s Sy - Sy n ε Gebietskomplement Vj (S) ■ Vj (S u ε) eine Menge, entsprechend einem M-Baukör- per definiert in S oder (5 ε) Ej s vj (S) n ε verformbares Teilgebiet mit dem Vj (S) in ε enthalten ist Vj ≡ Vj (S) eine Menge Vj (S) , entsprechend einem M-

Baukörper, definiert in S Esj c Ej verformbare, kraftübertragende Teilmenge von Vj, enthalten in Ej c Vj (S) ELj c (Ej-Esj) verformbare, die Konfigurationsmenge von

Esj mitbestimmende Teilmenge Vjf ≡ Vj n F Teilmenge von Vj, enthalten in F

Vjv ≡ Vj n KSy Teilmenge von Vj, enthalten in KSy Esji c Esj verformbares, kraftübertragendes Element

ELji - ELj ein Element von ELj

P ein Punkt

C Hook'scher Tensor

Esj' Grenzfall einer zumindest lokal nicht verformbaren Teilmenge Esj Esj'i c Esj' nicht verformbares, kraftübertragendes

Element von Esj' Vj' Eine Menge Vj mit einer Teilmenge Esj'

Vjt c Vj Allgemeine Teilmenge Vjt von Vj mit den

Anteilen, entsprechend Teilmengen: Vjtf ≡ Vjt n F wobei Vjtf * { }

Vjtv ≡ vjt n KSy wobei Vjtv * { } Vj't c Vj' Allgemeine Teilmenge Vj't von Vj' mit den Anteilen, entsprechend Teilmengen: Vj'tf ≡ Vj't n F wobei Vj'tf * { }

Vj'tv ≡ Vj't n KSy wobei Vj'tv * { } F c F c WRi c Ri ein hochfestes Gebiet, resp. Teilgebiet, angelegt in F von WRi von Ri

VjT ≡ ViT c Vj Charakteristische Teilmenge VjT ≡ ViT von Vj mit den Anteilen, entsprechend Teilmengen:

VjTf s VjT n F wobei VjTf * { }

VjTv ≡- VjT n KSy wobei VjTv ≠ { }

Vj'T c Vj' Grenzfall einer nicht verformbaren cha¬ rakteristischen Teilmenge Vj'T von Vj' mit den Anteilen, entsprechend Teilmen¬ gen:

Vj'Tf ≡ Vj'T n F wobei VjT'f * { }

Vj'Tv ≡ Vj'T n KSy wobei VjT'v * { }

Fj c 5 c S Feld, als Teilgebiet einer Struktur S und S

DFj Felddicke

Uj ≡ Uj(S) Umrandung Uj

RFj feldinnerer Hohlraum

Uj* c Uj Teilgebiet von Uj, mit einem verformba¬ ren Querschnitt

Uj' c Uj Teilgebiet von Uj', mit nicht verformba¬ rem Querschnitt

Uj ≡ {Uj*, Uj' } Definition (1) einer Umrandung Uj: wobei vorausgesetzt wird, dass Uj* ≠ { } und Uj' * { }

Uj*f äusseres Teilgebiet eines Umrandungs¬ teilgebietes Uj*

Uj*v inneres Teilgebiet eines Umrandungsteil¬ gebietes Uj*

Ej* verformbares Teilgebiet eines Umran¬ dungsteilgebietes Uj*

Uj* ≡ {Uj*f, Ej*, Uj*v} Definition (1-1) betr. eine Umrandung Uj

Uj'f äusseres Teilgebiet eines Umrandungs¬ gebietes Uj'

Uj'v inneres Teilgebiet eines Umrandungsteil¬ gebietes Uj'

Euj' nicht verformbares Teilgebiet eines Um- randungsteilgebietes Uj' Uj' ≡ (Uj'f,Euj' ,Uj' v} Definition (1-2) betr. Umrandung Uj Uj* (S)≡-{Uj*f,Esj*,Uj*v} Definition (1-3) betr. eine Umrandung Uj' (_>)≡{Uj' f,Eusj' ,Uj'v} Definition (1-4) betr. eine Umrandung Uj ≡ {Ujf, Euj, Ujv} Definition (2) mit Ujf s Uj*f Uj'f,

Euj ≡ Ej* v Euj' und Ujv ≡ Uj*v Uj'v

Uj*c ≡ Vj (S) c Uj* Umrandungsabschnitt Uj*c, entsprechend einer Menge Vj (S)

Uj'c ≡ Vj' (S) c Uj' Umrandungsabschnitt im Teilgebiet Uj' entsprechend einer Menge Vj (S)

KFj Feldkomplement

Uj (RFj) Umrandung eines feldinneren Hohlraumes

FO ein hochfestes Teilgebiet von F

FOi statisch mittragende Zone von FO, ent¬ halten in (F-FO )

F ≡ FO u { FOi } Das hochfeste Gebiet F als Vereinigung r-ro des Teilgebietes FO mit dem im Gebiet F- FO enthaltenen, lokalen, statisch mit¬ tragenden Zonen FOi

Rj c 5 c S eine Anzahl in S und S enthaltene Räume WRj c Rj Wandung von Rj, enthalten in Rj Ri c S c S ein einzelner, zusammenhängender Raum enthalten in S und S

WRi c Ri Wandung von Ri, enthalten in Ri WSa Strukturaussenwandung

WRji c WRj innere Wandungsschale von WRj WRja c WRj äussere Wandungsschale von WRj Fji c WRji innere Feldfläche, enthalten in WRji Fja c WRja äussere Feldfläche, enthalten in WRja Uj (RFj) Umrandung eines feldinneren Hohlraumes WRjif c WRji Wandungsteilgebiet von WRji WRjiv c WRji Wandungsteilgebiet von WRji Uji ≡ Uj (WRji) Umrandung Uj, entsprechend einer Umran¬ dungsschale, enthalten in WRji

Ewj verformbares Teilgebiet, enthalten in WRji KWRj zusammenhängendes Wandungskomplement

KWRji mit oder ohne Zusatzbezeichnung: Zusam¬ menhängendes Komplement, entsprechend einer Lösung von KWRj lokal verbindendes Teilgebiet Umrandung, enthalten in Ri äusseres Teilgebiet von Ui verformbares Teilgebiet, enthalten in Ui inneres Teilgebiet, enthalten in Ui Komplement einer Umrandung Ui inneres Wandungsteilgebiet von WRi äusseres Wandungsteilgebiet von WRi verformbares Teilgebiet von WRi Vektor zur Beschreibung der translatori- schen Querschnittsverformbarkeit eine Volumeneinheit von Ej

Vjt (ej)≡(Vjtf,esj,Vjtv} Definition einer allgemeinen Teilmenge, bezogen auf ej, oder:

Vjt (ej)≡{Vjtf,esj,elj,Vjtv} wenn elj * { }

_tj Umrandungsmenge gemäss Definition (4), deren Teilgebiete, resp. Teilmengen Ctjf , resp. Ujv in der Ausgangskonfiguration KO (Uj) nicht einer ebenen Fläche einer bestimmten Dicke angehören müssen.

Uj (ej) Umrandungsmenge Uj , bezogen auf eine Vo¬ lumeneinheit ej tj ft einzelne Umrandungsschicht eines Teil¬ gebietes, resp. Teilmenge I7jf cjvt einzelne Umrandungsschicht eines Teil¬ gebietes, resp. Teilmenge Ctjv

Ctjf(ej) Teilmenge Ujf von Uj , bezogen auf ej

Ujv(ej) Teilmenge Ctjv von Uj , bezogen auf ej

Uj (ej ) ≡ {Ujf, ej, C7jv} Allgemeine Definition für das Minimum einer Umrandungsmenge I7j gemäss Defini- tion (4), bezogen auf eine Volumenein¬ heit ej

Vj(ej) Menge Vj, bez. auf die Volumeneinheit ej

Vjft c Ujft einzelne Schicht eines M-Körpers, ent¬ halten in Uj ft

Vjvt c Ujvt einzelne Schicht eines M-Baukörpers, enthalten in Ujvt

Teilmenge Vjf, enthalten in Ujf(ej) Teilmenge Vjv, enthalten in Ujv(ej)

Ijm Teilmenge der Grundkörperteile, bezogen auf Vj, eine Anzahl Grundkörperteile Ijl, ..., Ijm

Vj≡{Ejn, Ijm, Esj, Elj} Menge Vj, entsprechend einem M-Körper

Gn - F c F Gelenke im Gebiet F

Ajn Teilmenge Ajn, bezogen auf Vj, eine An¬ zahl hochfester Zonen, zB Armierungen Ajl, , Ajn

Vjfta Abwickelbare Schicht einer Teilmenge

Vjtf

Vjvta Abwickelbare Schicht einer Teilmenge

Vjtv

Qjn Teilmenge Qjn der elektrischen Leiter, bezogen auf Vj, eine Anzahl n elektri¬ scher Leiter Qjl, ... Qjn

T Temperatur

EMV Elektromagnetische Verträglichkeit

GND Massesystem

Bjiv Verknüpfungszone in der ein Teilgebiet

Esji mit Vjv verbunden ist Bjif Verknüpfungszone in der ein Teilgebiet

Esji mit Vjf verbunden ist

BFji Verknüpfungszone in der Vjv mit (KWRj-

Vjv) , resp. (KSy-Vjv) zusammenhängt

Bfji Verknüpfungszone in der Vjf mit dem Ge¬ biet (F - Vjf) zusammenhängt

Bjv H Bjiv Teilmenge Bjv, bezogen auf Vj J

Bjf = Bjif Teilmenge Bjf, bezogen auf Vj

BFj ≡ BFji Teilmenge BFj, bezogen auf Vj

Vj

Bfj ≡ Bfji Teilmenge Bfj, bezogen auf Vj j

Im Folgenden wird die Erfindung an Hand der Figuren 1 - 108 er¬ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 Struktur S in der Konfiguration KO (S) und K(S) Fig. 2 Konfiguration K(S) und ein isoliertes Teilgebiet

T, in der Konfiguration K(T) Fig. 3 Vereinigung der Struktur S mit dem Gebiet ε

Fig. 4 Gebietsdefinitionen in der Vereinigung gemäss Fig. 3

Fig. 5 M-Körper, entsprechend einer Menge Vj (S) oder Vj ≡ Vj(S)

Fig. 6 Querschnitt durch eine Menge Vj

Fig. 7 ein weiterer Querschnitt durch eine Menge Vj

Fig. 8 Definition einer Umrandung Uj als Teilgebiet eines Feldes Fj

Fig. 9 Teilgebiete Uj* und Uj' in Uj

Fig. 10 Umrandungsabschnitte Uj*c und Uj'c, als Mengen Vj (S) und Vj' (S)

Fig. 11 Zusammenhang zweier Umrandungen UI und U2

Fig. 12 Zusammenhang von UI und U2 aufgrund charakteristi¬ scher Teilmengen VjT

Fig. 13 Vereinigung von Feldern Fj zu einer Wandung WRj, als Teilgebiet eines Raumes Rj

Fig. 14 Querschnitt durch ein Feld Fj Innere Wandungsschale WRji mit Umrandungen Uj

Isolierte Umrandung Uj

Schnitt XX gemäss .Fig. 15

Wandungsaufbau gemäss Fall 1

Wandungsaufbau gemäss Fall 2a

Wandungsaufbau gemäss Fall 2b

Zusammenhang einer Umrandung Uj(WRji) mit einer

Umrandung Uj (RFj)

Allgemeine Teilmenge Vjt in Uj (WRji)

Struktur S mit vier Räumen Rj im Querschnitt

Raumes Rj Fig. 25 Definition eines gemeinsamen Teilgebietes zweier

Wandungen WRj

Wandung WRi, eine mögliche lokale Ausbildung

Umrandungen Uj(RFj) in WRi

WRi) Fig. 29 ein zweites Ausführungsbeispiel für den Hohlraum

(Ri-WRi) Fig. 30 Existenzbereich charakteristischer Teilmengen VjT Fig. 31-34 eingeschränkte Existenzbereiche charakteristischer

Teilmengen VjT Fig. 35 Schnitt XX gemäss Fig. 33 und 34 Fig. 36, 40 Charakteristische Teilmengen VjT [Uj(RFj)],

VjT [WRji] und VjT [Uj(WRji)] Fig. 37-39 Definitionen von Teilmengen VjTv Fig. 41-43 Definitionen von Teilmengen VjTv Fig. 44 Definition von VjT [Uj (RFj) ] Fig. 45 Definition von VjT [Ui(Ri)]

Fig. 46 Definition von VjTv [Uj(RFj)] im Komplement KFj Fig. 47 Definition von VjTv [Ui(Ri)] im Komplement KUi Fig. 48 Definition einer allgemeinen Teilmenge Vjt(ej) Fig. 49 Vjt(ej) wie in Fig. 48, jedoch mit Teilmenge elj Fig. 50 Zusammenhang von Vjt(ej) mit Vj (S) Fig. 51 Vjt(ej) mit Schichten Vjft und Vjvt Fig. 52 Vjt(ej) wie in Fig. 51, jedoch mit geordneten

Schichten Fig. 53 Vj-Querschnitt, entsprechend einer allgemeinen Teilmenge Vjt, in der Konfiguration Kθ(Vjt)

Fig. 54 Vjt gemäss Fig. 53, jedoch in der Konfiguration K(Vjt)

Fig. 55 2-dimensional verformbarer Vj-Querschnitt, ent¬ sprechend einer Teilmenge Vjt

Fig. 56 Nicht verformbarer Vj-Querschnitt, entsprechend einer Teilmenge Vj't

Fig. 57 Vj-Querschnitt gemäss Fig. 55 mit Aufbau

Fig. 58 Vj'-Querschnitt gemäss Fig. 56 mit Aufbau

Fig. 59 Detail zu Fig. 57

Fig. 60 Elemente Esj'i zu Fig. 58

Fig. 61 Vj-Querschnitt mit Elementen Esji

Fig. 62 Spezielle Elemente einer Teilmenge Esj

Fig. 63 Vj-Querschnitt mit Elementen Ejn ≡ Ajn, Ijm und

Esji ≡ ELji Fig. 64 Vj-Querschnitt mit Elementen Ejn ≡ Ajn ≡ Ijm, Esji und ELji Fig. 65 Vj-Querschnitt mit Elementen Ejn s Ajn _- Ijm und

Esji ≡ ELji Fig. 66 Abwickelbare Vjvta-Schicht Fig. 67 Gefaltete Vjvta-Schicht

Fig. 68 Gekreuzt angeordnete Vjft- und Vjvt-Schicht Fig. 69 Kreuzweise geschichtete Vjft-Schichten Fig. 70 Element Esji angesetzt an je einer Vjft- und Vjvt- Schicht Fig. 71 Anordnung von je vier Vjft- und Vjvt-Schichten Fig. 72 Befestigung der Schichten gemäss Fig. 71 mit einem

Element Esji Fig. 73 Querschnittsverformbarkeit der Umrandungen Uj (RFj) am sichtbaren Teil einer Wandungsschale WRji Fig. 74 wie Fig. 73, jedoch betreffend den unsichtbaren

Teil von WRji Fig. 75 Vier Räume Rj, im Querschnitt, angeordnet um den

Raum Ri Fig. 76 Ausschnitt von Fig. 75 Fig. 77 Längsschnitt durch eine Wandungsschale WRji weiterer Längsschnitt durch eine Wandungsschale WRji

Querschnittsveränderung einer Teilmenge Vjt, in¬ folge Vorspannung

Beispiel einer rotatorischen Querschnittsverform¬ barkeit

Lagerung einer Wandungsschale WRji, als Grenzfall Grenzfall eines Raumes Rj für Vol(Rj-WRj) = 0 Wandungsschale WRji gemäss Fall 2b Grenzfall gemäss Fig. 84: Vol(Rj-WRj) = 0, wobei Vol (WRjiv) > 0

Grenzfall gemäss Fig. 84: Vol (WRjiv) = 0 Grenzfall des Raumes Ri: Vol (Ri-WRi) = 0

Fig. 89 Wandungsteilgebiete WRif, Ewi und WRiv gemäss Fig. 88

Fig. 90 Grenzfall gemäss Fig. 88: Vol (Ri-WRi) = 0, Vol (WRif) > 0

Grenzfall gemäss Fig. 88: Vol (WRif) = 0 Zwei ineinander angeordnete Räume RI und R2 Detail zu Fig. 92

Fig. 95 Wandungskomplement KWRjl, in der Konfiguration K(KWRjl)

Ausschnitt zu Fig. 94 Ausschnitt zu Fig. 95 Ausbildung der Teilmengen Esj und ELj Abwicklung der Teilmenge Esj gemäss Fig. 98 Vereinigung von Esj und ELj Vereinigung von Esj und ELj

Fig. 103 Beispiel eines nicht verzweigten Wandungsteilge- bietes in der Konfiguration KO (WRjif) , enthaltend Komplemente KFj

Fig. 104 Konfiguration K(WRjif) zu Fig. 103

Fig. 105 Struktur S mit vier Teilgebieten

Fig. 106 Beispiel zu einem Sonderfall von drei charakte¬ ristischen Teilmengen VjT und einer Teilmenge Esj

Fig. 107 Beispiel zu einem Sonderfall einer charakteristi¬ schen Teilmenge VjT und einer Teilmenge Esj

Fig. 108 Schematische Darstellung der Verknüpfungen

Zu Fig. 4 bis 7

Bei der vorliegenden Betrachtung wird eine Struktur S als Ver¬ einigung eines Gebietes F und eines Strukturkomplementes (S - F) , bestehend aus einer Anzahl Gebiete Sy, zB Sl, ..., 5n wie folgt vorausgesetzt:

S ≡ { F, S1, ..., Sn} wobei F n ε ≡ { } und Sy π ε • { } Dabei wird das Gebiet F und von den Gebieten Sl, ..., Sn vorerst je ein Gebietskomplement KSy als in sich zusammenhängend voraus¬ gesetzt [1] , [2] .

Unter einem Gebietskomplement KSy wird jenes Teilgebiet eines Gebietes Sy verstanden, das nicht im Gebiet ε enthalten ist:

KSy ≡ Sy - Sy n ε Die Fig. 4 zeigt von einer Vereinigung S ε gemäss Fig. 3 das Gebiet F schraffiert sowie die Gebiete Sl und S2, gegenüber dem Gebiet F, entgegengesetzt schraffiert, dargestellt, wobei das Gebiet F und die Gebietskomplemente KS1 und KS2 fett hervorge¬ hoben sind.

Zwischen dem Gebiet F und einem Gebietskomplement KSy wird, aus kinematischen Gründen, ein minimaler Zusammenhang so vorausge¬ setzt, dass bei einer Verformung der Struktur S, für minimal drei nicht zusammenfallende Punkte eines Gebietskomplementes KSy, gegenüber drei nicht zusammenfallenden Punkten von F, im Ideal¬ fall, keine Relativverschiebung stattfindet. Dieser Zusammenhang ist in Fig. 4 durch je zwei Parallelstriche angedeutet und wird später mit Kriterium 3-3 bezeichnet werden.

Zum weiteren Zusammenhang des Gebietes F und einem Gebietskom¬ plement KSy wird ein M-Körper definiert, entsprechend einer Menge Vj (S) , resp. Vj (S ε) , dh in der Struktur S, in der die Ver- einigung der Struktur S mit dem Gebiet ε enthalten ist: Gemäss Fig. 4 wird für eine Menge Vj (S) , resp. Vj (S ε) , die in der Fig.5, vergrössert herausgezeichnet und rechtsseitig beschriftet ist, vorausgesetzt, dass sie mit je einer Teilmenge, entsprechend minimal einem Teilgebiet, im Gebiet F, dem Gebiet ε und in minde¬ stens einem Gebietskomplement KSy enthalten ist: Vj(S) ≡ Vj(S u ε) s {Vj n F, Ej, vj n KSy} wobei Vj r. F ≠ { }; Ej ≡ Vj n ε ≠ {} und Vj r. KSy * {}

Der ganzen Struktur S werden nun materielle Eigenschaften zuge¬ ordnet, resp. es werden in irgend einem Punkt P eines ihrer Ge¬ biete die Werkstoffeigenschaften, zB gegeben durch die Kom¬ ponenten des Hook'schen Tensors C, als bekannt vorausgesetzt [7], [8] . Der Durchschnitt der Struktur S mit dem Gebiet ε, und damit auch der Durchschnitt eines Gebietes Sy mit ε wird anhand von Teilmengen Esj von Mengen Vj (S) verwirklicht, wobei in einer Menge Vj (S) je eine Teilmenge Esj vorausgesetzt wird. Damit er¬ gibt sich eine zweite Definition eines M-Körpers, entsprechend einer Menge Vj (S ) , die einfach mit Vj bezeichnet wird, bezogen auf die tragende Struktur S, entsprechend dem ganzen, in der Fig. 5 schraffierten Bereich. Darin erscheint das Teilgebiet Ej von Vj(S) nur noch mit dem Anteil mit dem es in der tragenden Struktur 5 enthalten ist, dh mit der Teilmenge Esj, die in der Fig. 5 schraffiert hervorgehoben ist, während die Definitionen der anderen beiden Teilmengen, betreffend der Mengen Vj (S) und Vj identisch sind.

Vj m Vj(S) ■ {Vj n ,Esj,Vj n KSy} wobei Esj ■ Ej n S * {} Eine Teilmenge Esj enthält als Elemente Teilgebiete Esji die, von aussen betrachtet, als kinematisch hochverformbare Teilgebiete vorausgesetzt werden, wogegen die Verzerrungen [3] die das ent¬ sprechende kinematische Verhalten im Inneren eines Elementes Esji kennzeichnen, als betragsmässig klein angestrebt werden. Ein Teilgebiet Esji lässt sich, im einfachsten Fall, zB als eine gekrümmte Fläche geringer Dicke ausbilden die, anhand noch zu definierender Verknüpfungselemente, in die Teilgebiete Vj n F und Vj n KSy eingebettet wird. Ein derart auszubildendes Element Esji muss dadurch gekennzeichnet sein, dass eine Aenderung einer Normalkrümmung einen nur minimalen, im Idealfall keinen Biegeanteil betreffend der Formänderungsenergie von Esji bewirkt [5], [9]. Diesbezüglich kann zB bereits eine isotrop ausgebil¬ dete, gekrümmte Membrane geringer Dicke eine Näherungslösung ergeben. Im Gegensatz zum Teilgebiet T (vgl. Fig. 2) darf ein Teilgebiet Esji, unter denselben Bedingungen, nicht isoliert be¬ trachtet werden. Hingegen kann ein derartiges Teilgebiet Esji, bezüglich einer Verformung, als Variation [3] verstanden werden, die durch die entsprechende Relativverformung eines Gebietskom¬ plementes KSy gegenüber dem Gebiet F bestimmt wird. Damit erweist sich eine Menge Vj, innerhalb einer bestimmten Konfiguration K(Vj), als durchwegs metrisierbares, und demzufolge, bei einer Verformung, als kinematisch beschreibbares Teilgebiet [6], [3]. Eine diesbezüglich geeignete werkstoffmässig-konstruktive Aus¬ bildung eines Teilgebietes Esji verleiht nun einem solchen, bei dessen Verformung eine kraftübertragende Eigenschaft, die in erster Linie durch die Stabilitätsgrenzen, die aus einer ener¬ getischen Betrachtung [11] hervorgehen, begrenzt wird. Mit den Abkürzungen

Vjf ≡ Vj n . und Vjv a Vj n KSy ergibt sich für einen M-Körper, definiert als Menge Vj

Vj β {Vjf, Esj, Vjv} mit Esj ≡ Esji j

Die Fig. 6 zeigt den Querschnitt einer Menge Vj, schraffiert, gekennzeichnet durch die Querschnitte ihrer Teilmengen Vjf und Vjv sowie zweier Elemente Esji und Esj2 ihrer Teilmenge Esj. Aus dieser Abbildung geht auch hervor, wie allgemein zwischen den Elementen Esji einer Teilmenge Esj und den Teilmengen Vjf und Vjv, anhand von Verknüpfungselementen Bjif und Bjiv, ein Zusammenhang vorausgesetzt wird:

Esji π Bjif * {} und Esji n Bjiv * {}

Vjf n Bjif * {} Vjv n Bjiv * {}

Hinweis :

Wenn in dieser Arbeit allgemein ein nicht verschwindender Durch¬ schnitt vorausgesetzt wird, zB Esji n Bjif * { }, dann wird vorausgesetzt, dass in einem solchen Durchschnitt minimal drei nicht zusammenfallende Punkte enthalten sein müssen.

Weiter ist aus der Fig. 6 ersichtlich, wie zwischen der Teilmenge Vjf und dem Gebiet F, in dem Vjf enthalten ist, aufgrund von Verknüpfungselementen Bfji, ein Zusammenhang vorausgesetzt wird. Ein entsprechender Zusammenhang wird zwischen der Teilmenge Vjv und einem Gebietskomplement KSy, in dem- Vjv enthalten ist, aufgrund von Verknüpfungselementen BFji, vorausgesetzt: Vjf n Bfji • {} und Vjv n BFji ≠ {}

(F - Vjf) n Bfji * {} und (KSy - Vjv) n BFji * {} Die Fig. 7 zeigt, isoliert, einen zur Fig. 6 entsprechenden Quer¬ schnitt, jedoch mit dem Unterschied, dass die Teilmenge Esj, in diesem Querschnitt, keine Elemente Esji aufweist. Damit sind in diesem speziellen Querschnitt der Menge Vj ausschliesslich die Teilmengen Vjf und Vjv enthalten, die über der Figur beschriftet sind.

Unter der Figur sind die Querschnitte der Teilmengen Vjf, Vjv und Ej beschriftet, dh jene Teilmengen, resp. Teilgebiete, die die Definition Vj (S) betreffen.

Eine allgemeine Teilmenge Vjt einer Menge Vj wird wie folgt de¬ finiert:

Vjt≡{Vjtf,Esj,Vjtv} mit Vjtf_-VjtnVjf*{ } und VjtvsVjtnVjv*{ }

Wesentlich ist auch hier wiederum, dass die Verknüpfung der Teilmengen, Vjtf und Vjtv, die auch als Anteile bezeichnet wer¬ den, anhand der Teilmenge Esj, bezüglich einer (ganzen) Menge Vj, entsprechend einem M-Körper, vorausgesetzt wird. Die Minimalisierung der Kosten zwingt von Anfang an im Gebiet F ein volumenmässig minimalisiertes, hochfestes Teilgebiet F an¬ zulegen, das dem Gebiet F weitgehend zu den verlangten Eigen¬ schaften verhilft. Aufgrund der Bedeutung des Teilgebietes F im Gebiet F wird zukünftig vom Gebiet F in F gesprochen. Trifft für eine allgemeine Teilmenge Vjt zu, dass

Vjtf CF <==> Vjtf ≡ VjTf so wird eine solche Teilmenge Vjt als eine charakteristische Teilmenge einer Menge Vj bezeichnet, mit VjT benannt und wie folgt definiert:

VjT ≡ { VjTf, Esj, VjTv} M-Körper, resp. Mengen Vj stellen den Zusammenhang zwischen dem Gebiet F und mindestens einem Gebietskomplement KSy her. Gemäss Kriterium 3-3 wird dabei zwischen dem Gebiet F und einem Ge¬ bietskomple ent KSy ein minimaler Zusammenhang vorausgesetzt, der praktisch nicht an einer Relativ-Verformung von KSy gegenüber F teilnimmt. Konstruktiv ist es sinnvoll, auch an diesen Stellen M-Körper, resp. Mengen Vj zu verwenden. Zu diesem Zweck wird, zumindest lokal, zumindest ein Element Esji der Teilmenge Esj einer solchen Menge Vj, zumindest betreffend einer Dimension, so steif ausgebildet, dass betreffend dieser Dimension, gemäss Kriterium 3-3, eine nur minimale, im Idealfall keine Relativ- Verschiebung zwischen einer Teilmenge Vjtf, die im Gebiet F ent¬ halten ist, und einer Teilmenge Vjtv, die in einem Gebietskom¬ plement Ksy enthalten ist, stattfinden kann.

Eine Menge Vj, in der ein solches Element Esji enthalten ist, wird mit Vj' und entsprechend deren Teilmengen mit Vj't, resp. Vj'T bezeichnet. In einer Menge Vj' ist die Teilmenge Esj' mit den Elementen Esj'i enthalten.

Anmerkung: Auf Abbildungen zu allgemeinen und charakteristischen Teilmengen wird erst später hingewiesen.

Zu den gemachten Aussagen werden in dieser Arbeit einige mögliche Interpretationen angegeben, wobei zur Definition eines Ge¬ bietskomplementes KSy dessen Wandungskomplement KWRj eingeführt und benutzt wird. Entsprechend zum Gebiet F c F könnte ein Wan¬ dungskomplement KWRj wiederum als hochfestes, volumenmässig mini- malisiertes Teilgebiet von KSy ausgebildet werden, was aber nicht vorgenommen wird; statt dessen wird KWRj s KSy gesetzt und als zusammenhängendes Teilgebiet des Strukturkomplementes (S - F) vorausgesetzt.

Zur Fig. 8 bis 10: Umrandungen Uj gemäss Definition (1) bis (3)

Statisch-konstruktiv stellen Umrandungen Uj interessante Gebilde dar, wobei diese, vorläufig, in ihrer Ausgangskonfiguration KO(Uj) als Teilgebiet einer ebenen Fläche einer bestimmten Dicke eingeführt, von einer solchen aber befreit, dh als eigenständi¬ ge Gebilde definiert werden.

Als Beispiel wird ein ebenes Feld Fj der Dicke DFj gem. Fig. 8 betrachtet. Dieses Feld Fj wird durch eine umlaufende Umrandung Uj begrenzt, die als Teilgebiet von Fj aufgefasst wird. Verformt sich nun das Komplement Fj-Uj, zB aufgrund von Feuchtigkeits- oder thermischer Einflüsse, so wird die folgende Lösung vorgeschlagen, um der Relativ-Verformung von Fj-Uj, ge¬ genüber Uj Rechnung zu tragen:

Zu diesem Zweck wird das Gebiet Uj gem. Fig. 9 und gemäss Kri¬ terium 3-3 als Vereinigung, dh als Menge zweier Teilgebiete Uj* und Uj' betrachtet. Diese Definition entspricht der Definition (1) einer Umrandung Uj, die, wie die späteren Definitionen (2) und (3) auf die Struktur S bezogen wird, weil Uj auch Hohlräume enthalten kann.

Ujs{Uj*, Uj'} mit Uj'sUj - Uj*; wobei Uj* * {} und Uj' » {} Im Teilgebiet Uj* wird die Umrandung Uj wiederum als Vereinigung eines ausseren Teilgebietes Uj*f, eines inneren Teilgebietes Uj*v sowie einem -dazwischenliegenden Teilgebiet Ej* betrachtet

Ej* s Uj* - Uj*v - Uj*f

Entsprechend wird das Teilgebiet Uj' , in dem für eine Umrandung Uj konstruktiv das Kriterium 3-3 erfüllt wird, als Vereinigung eines ausseren Teilgebietes Uj'f, eines inneren Teilgebietes Uj'v sowie einem dazwischenliegenden Teilgebiet Euj' betrachtet. Damit sind die Teilgebiete Uj* und Uj', bezogen auf die Struktur S, gegeben durch die Definitionen (1-1) und (1-2), denen, bezogen auf die Struktur S die Definitionen (1-3) und (1-4) entsprechen, wenn der Anteil der tragenden Struktur S im Teilgebiet Ej* mit Esj* und im Teilgebiet Euj mit Eusj' bezeichnet wird

Uj* ■ {Uj*f,Ej*,Uj*v} (Def.1-1)

Uj' - {Uj'f,Euj',Uj'v} (Def.1-2)

Uj*(S) ~ {Uj*f,Esj*,Uj*v} (Def.1-3)

Uj(S) H {Uj'f,Eusj',Uj'v} (Def.1-4)

Die Fig. 10 zeigt wie das Umrandungsteilgebiet Uj*, in Um¬ fangrichtung, anhand von M-Körpern, resp. Mengen Vj (S) ver¬ wirklicht wird, die den Umrandungsabschnitten Uj*c entsprechen, wobei einem solchen wiederum, bezogen auf die tragende Struktur S, eine Menge Vj - Vj (S) entspricht:

Vj(S) - Uj*c H {Vjf, Ej, Vjv}; Vj s Vj (S) ≡ {Vjf, Esj, Vjv} Die Fig. 10 zeigt auch, wie das Umrandungsteilgebiet Uj', sinn- gemäss, in Umfangrichtung, anhand von M-Körpern gemäss dem Grenzfall, resp. Mengen Vj' (S) verwirklicht wird, die den Um¬ randungsabschnitten Uj'c entsprechen, wobei einem solchen, be- zogen auf die tragende Struktur S eine Menge Vj' - Vj' (S) ent¬ spricht:

Vj'(S) i Uj'c r. {Vjf,Ej',Vjv}; .Vj' = Vj' (S) ≡ {Vjf,Esj' ,Vjv} Fasst man in Fig. 9 die Umrandungsteilgebiete Uj*f und Uj'f, Uj*v und Uj'v, sowie Ej* und Euj' je paarweise zusammen, so ergibt sich die Definition (2) einer Umrandung Uj:

Uj ≡ {Ujf, Euj, Ujv} Definition (2) mit Ujf « Uj*f Uj'f

Euj ■ Ej* Euj' und Ujv « Uj*v Uj'v

Stellen die Teilgebiete Ujf, und Ujv je ein zusammenhängendes Teilgebiet einer Umrandung Uj dar, so wird von einer umlaufenden Umrandung gesprochen, eine Voraussetzung, die hier der Definition (2) einer Umrandung Uj zugrunde gelegt wird.

Unter Beachtung der Bedingungen betreffend die Verknüpfungszonen liegt mit dem Komplement KFj, gegeben durch

KFj ■ (Fj - Uj) Ujv - Fj - Ujf - Euj eine erste Lösung für ein Gebietskomplement KSy vor, das im einfachsten Fall einer vollen isotropen Platte entsprechen kann. Mit dem Umrandungsteilgebiet Ujf liegt eine erste Lösung für das Gebiet F vor, wobei in diesem noch kein hochfestes Gebiet F spezifiziert wird.

Aufgrund des verformbaren Teilgebietes Ej* des Umrandungsteil¬ gebietes Uj* ist damit eine Relativ-Verformung des Komplementes KFj gegenüber dem Umrandungsteilgebiet Ujf möglich. Die geometrische Konfigurationsmenge des Teilgebietes Ej*, dh K(Ej*) die die Relativ-Verformung des Komplementes KFj ermög¬ licht, wird im wesentlichen, durch die Konfigurationsmenge von KFj, dh K(KFj), und jene von Ujf, dh K(Ujf) bestimmt:

[K(Ujf), K(KFj)] → K(Ej*) Die Umrandungsteilgebiete Uj* und Uj' lassen sich als Vereini¬ gungen von M-Körpern gem. dem allgemeinen Fall, dh von Mengen Vj(S) und M-Körpern gem. dem Grenzfall, dh Mengen Vj' (S) , auf¬ fassen.

Uj* H Vj (S)

Uj*

Uj' ■ u Vj' (S)

Uj'

Damit ergibt sich für eine Umrandung Uj, die gemäss Definition (1) als Vereinigung zweier Teilgebiete Uj* und Uj' aufgefasst wurde, die Definition (3) einer Umrandung Uj .

Umrandungen Uj gemäss Definition (1) bis (3) werden später auch zum Aufbau von räumlichen Wandungsschalen verwendet, wobei in diesem Fall auch von Umrandungsschalen gesprochen wird.

Bemerkungen zum Gebiet, resp. Teilgebiet F im Gebiet F:

Diesbezüglich muss zwischen den folgenden Begriffen unterschieden werden:

- FO: als zusammenhängendes, volumenmässig inimalisiertes, hochfestes Teilgebiet, wobei dieses Teilgebiet FO im Gebiet (F-FO) lokal, statisch mittragende Zonen FOi aufweisen kann, die zB rechnerisch erfasst werden können.

- F: Das zusammenhängende Gebiet F als Vereinigung des

Teilgebietes FO mit den im Gebiet (F-FO) enthaltenen, lokalen, statisch mittragenden Zonen FOi F s FO { sj FOi }

F-FO

Kostenmässig schafft die volumenmässige Minimalisierung eines hochfesten Gebietes F c F auch die Möglichkeit zu einem ver¬ tretbaren Einsatz von Verbund-, insbesondere Faserwerkstoffen (vgl. Ansprüche 28 und 30).

Aufgrund dieser Bemerkungen werden für charakteristische Teil¬ mengen zwei Voraussetzungen (Kriterium 4-1 und 4-2) gemacht, die im späteren Kriterium 4 enthalten sind. Ebenso wird das weiter unten aufgeführte Kriterium 4-3, betreffend der Verwirklichung des Gebietes F in der Struktur S, soweit nicht anders vermerkt, vorausgesetzt, wenn das Kriterium 4 vorausgesetzt wird.

Für eine charakteristische Teilmenge VjT wird vorausgesetzt, dass sie mit ihrem Anteil VjTf stets im Gebiet F von F enthalten ist. VjTf CFCF (Kriterium 4-1)

Ist umgekehrt ein Anteil einer an sich unbestimmten, allgemeinen

Teilmenge Vjt im Gebiet F enthalten, so handelt es sich um den

Anteil VjTf einer charakteristischen Teilmenge VjT deren zweiter

Anteil, der Anteil VjTv ist. Damit ergibt sich eine allgemeine

Voraussetzung zur Bestimmung einer charakteristischen Teilmenge

VjT:

Soll eine charakteristische Teilmenge V2T, zB einer Umrandung U2, durch eine charakteristische Teilmenge VIT, zB einer Um¬ randung UI, geometrisch bestimmt werden, so wird vorausgesetzt, dass der Anteil V2Tf als statisch mittragende Zone FOi des Teilgebietes FO ausgebildet wird, wenn V2Tf selber nicht in FO enthalten ist.

VITf C FO; V2Tf ς_ FOi «== VITf CF und V2Tf CF

(Kriterium 4-2)

Die Fig. 11 zeigt eine Umrandung UI und eine Umrandung U2 in Normalprojektion. Der Schnitt XX geht aus der Fig. 12 hervor. In der Fig. 12 ist dargestellt, wie die Umrandung UI durch eine charakteristische Teilmenge VIT mit der charakteristischen Teilmenge V2T einer Umrandung U2 verbunden ist. Dabei ist die Teilmenge V2T gestrichelt umrandet. Geometrisch ist der Zusam¬ menhang von UI und U2 dann gegeben, wenn mindestens ein Zusam¬ menhang von VIT und V2T vorliegt. Hierzu wird vorausgesetzt, dass, wenn VITf im Gebiet FO enthalten ist, V2Tf als eine be¬ züglich dem Gebiet FO statisch mittragende Zone FOi ausgebildet wird. Dies bedingt ua Verknüpfungszonen Bfji, die mit zwei Parallelstrichen angedeutet sind.

Kriterium 4-3: Geometrisch-konstruktiv wird vorausgesetzt, dass das bezüglich der Struktur S zusammenhängende Gebiet F, und damit auch das darin enthaltene Teilgebiet, resp. Gebiet F, betr. der Struktur S, als Teilgebiet der Wandung WRi und diese wiederum als Teilgebiet genau eines Raumes Ri, verwirklicht wird. Später wird noch eine hinreichende Bedingung zur Definition des Raumes Ri angegeben.

Konstruktiv wird mit dem Raum Ri betr. der Struktur S, wenn diese nach aussen begrenzt ist, gegebenenfalls die Bildung eines Hohlraumes (Ri-WRi) angestrebt. Dazu muss zur Betrachtung von räumlichen Strukturen übergegangen werden.

Bemerkung 1 : Später wird das Kriterium 4-3 anhand des Kriteriums 4-4 eingeschränkt werden. Wenn dieses jedoch nicht ausdrücklich vorausgesetzt wird, werden allgemein mit dem Kriterium 4 nur die Kriterien 4-1 bis 4-3 vorausgesetzt.

Bemerkung 2 : Die Schaffung des Hohlraumes (Ri-WRi), gemäss An¬ spruch 21, wird in einer Struktur S auch von daher als grundle¬ gend erachtet, weil der heutige Stand der Technik, gekennzeichnet durch laufend komplexere Systeme, mit Komponenten einer stets höheren Integrationsdichte, betreffend der Erschliessung einer Struktur, und betreffend ihrer Anordnung in einer Struktur, von Anfang an dazu zwingt, eine solche so zu definieren, dass möglichen externen und internen Störgrössen, zB betreffend der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) , Rechnung getragen wird.

Zur Fig. 13 bis 17: Vereinigung von Feldern Fj zu einer Wandung WRj, Beschreibung eines Raumes Rj

Die Fig. 13 zeigt den Aufbau einer Wandung WRj mit Feldern Fj, wobei die drei Felder Fl, F2 und F3 senkrecht aufeinander stehen und den sichtbaren Anteil der Wandung WRj darstellen. Jedem dieser Felder Fl, F2 und F3 entspricht je ein weiteres Feld, welches parallel liegt. Damit ergibt sich eine kubusartige Wandung WRj als Vereinigung von Feldern Fj. Der Zusammenhalt je zweier, senkrecht aufeinanderstehender Felder wird später be¬ schrieben.

Diese Wandung WRj beschreibt einen Raum Rj, der, in der Struktur S, aus der Wandung WRj, als Teilgebiet von Rj, und dem von der Wandung WRj umschlossenen Raum (Rj-WRj) besteht. Später wird noch eine hinreichende Bedingung zur Definition des Raumes Rj angege¬ ben. Betreffend der Struktur S wird der Raum Rj ausschliesslich durch die entsprechenden, tragenden Teilgebiete seiner Wandung WRj definiert, die vorläufig jenen der Felder Fj entsprechen. Diesem spezifischen Wandungsaufbau werden im nächsten Abschnitt noch weitere Möglichkeiten gegenübergestellt.

Die Fig. 14 zeigt den Aufbau des Feldes Fl im Schnitt. Bezüglich einem Raum Rj weist ein Feld Fl eine innere Feldfläche Fli, und eine äussere, dh (Rj-WRj)-abgewandte Feldfläche Fla auf. Die beiden Feldflächen Fli und Fla begrenzen, zusammen mit der Umrandung UI, den feldinneren Hohlraum RF1, der im Grenzfall verschwindet. Entsprechend enthält eine solche Wandung WRj eine innere Wandungsschale WRji und eine äussere, dh (Rj-WRj)-abge¬ wandte. Wandungsschale WRja. Betreffend der Struktur S gilt: Fj C WRj C Rj

Die Fig. 15 zeigt einen Teil der Wandung WRj der aus dem ent¬ sprechenden Teil der inneren Wandungsschale WRji, resp. den in¬ neren Feldflächen Fji und den dazugehörenden Umrandungen Uj gebildet wird. Dabei erscheinen die feldinneren Hohlräume "geöffnet"; es fehlt die äussere Wandungsschale WRja. Die Fig. 16 zeigt eine Umrandung Uj, gemäss Definition (1) . Uj { uj*, Uj' }

Die nicht beschrifteten Teilgebiete von Uj* und Uj' sind ihrer¬ seits gem. Definition 1-1 und Definition 1-2 bestimmt.

Uj* ■ {Uj*f, Ej*, Uj*v} und Uj' e {Uj'f, Euj', Uj'v}

Dabei ist die Querschnittsverformbarkeit im Teilgebiet Uj*, ab¬ schnittsweise durch die Vektoren \_1 und \_2 gekennzeichnet. Dh es wird im Teilgebiet Uj*, abschnittsweise, eine ausschliesslich translatorische, betragsmässig gleiche Querschnittsverformbarkeit angenommen.

Die Fig. 17 zeigt den Schnitt XX gem. Fig. 15. Dabei werden die "festen" Umrandungsquerschnitte Ujf, die den "festen" M-Körper, resp. Vj-Anteilen Vjf entsprechen, soweit sie im Gebiet F enthalten sind, von nun an, "schwarz" gekennzeichnet. Die eckseitige Verbindung der Vjf-Anteile, wie auch der Feldflächen Fji, bleibt vorläufig ausgeklammert.

Der Begriff einer Umrandung Uj wurde bei einem Feld Fj gem. Fig. 8 eingeführt. Aus Fig. 14 und 15 geht hervor, dass ein Feld Fj und damit allgemein eine Wandung WRj einen doppelwandigen Aufbau besitzen kann, wobei später erläutert wird, dass zwei solche Schalen aus den inneren Wandungsschalen WRji je zweier benachbar¬ ter Räume Rj bestehen. Eine Umrandung Uj gem. Fig. 14 und 16 erscheint dabei als Umrandung Uj (RFj); dh eines feldinneren Hohlraumes RFj.

Zu Fig. 18-22: Möglicher Aufbau der inneren Wandungsschale WRji und einer Wandung WRj:

Der Aufbau einer Wandungsschale WRji ist von grundlegender Be¬ deutung für die Ausbildung der Umrandungen Uj (RFj), resp. die Lagerung einer Wandungsschale WRji. Zwei Fälle werden hier unter¬ schieden:

Fall 1:

Die Fig. 18 zeigt, im Schnitt, vier Felder Fj mit Umrandungen Uj(RFj) einer Wandung WRj. In diesem Fall ist wesentlich, dass für ein Feld Fj eigenständige Feldflächen Fji gewählt werden, dh, dass eine solche mit einer Feldfläche Fji eines benach- harten Feldes Fj nicht zusammenhängend ist. Daraus folgt: Ein Feldkomplement KFj, bestehend aus einer inneren Feldfläche Fji, der entsprechenden ausseren Feldfläche Fja und dem entspre¬ chenden Umrandungsteilgebiet Ujv stellt ein zusammenhängendes Gebiet dar.

In Fig. 18 ist, als Beispiel, ein solches, zusammenhängendes Feldkomplement KFj (als Schnitt) schwarz umrandet hervorgehoben. Um nun, bei einem derart konzipierten Feld Fj, eine Relativver¬ formung des Komplementes Fj - Uj aufzunehmen, können im Teilge¬ biet Uj* einer Umrandung Uj, resp. Uj (RFj), M-Körper, resp. Mengen Vj(S) mit einem 1-dim. verformbaren Querschnitt (gekenn¬ zeichnet durch einen Pfeil) eingesetzt werden.

Die in Fig. 18 fehlende Vereinigung der Ujf-Teilgebiete kann in Verbindung mit der Eingliederung der Ujf-Teilgebiete in das Ge¬ biet F, resp. F gelöst werden, worauf erst später eingegangen wird.

Fall 2a:

Die Fig. 19 zeigt einen zweiten Fall, bei welchem eine innere Wandungsschale WRji eines Raumes Rj als solche ein in sich zusammenhängendes Gebiet darstellt (Schnittzeichnung) . In diesem Fall sind die einzelnen, inneren Feldflächen Fji der Wandungs¬ schale WRji miteinander zusammenhängend.

Erkennbar ist die Wandungsschale WRji in einer Grundkonfiguration KO (WRji) . Die infolge einer Verformung der Wandungsschale WRji notwendige Verformbarkeit der in diesem Schnitt eingetragenen acht Umrandungs-, resp. M-Körperquerschnitte ist pro Dimension durch je einen Pfeil gekennzeichnet. Daraus geht hervor, dass in diesem Fall in einer Umrandung Uj, resp. Uj (RFj) ua auch 2- dim. verformbare M-Körperquerschnitte notwendig sind. Darauf wird später eingetreten.

Fall 2b:

An dieser Stelle wird nun ein dritter Fall betrachtet, der jedoch mit dem vorhin betrachteten Fall verwandt ist, weshalb er als Fall 2b bezeichnet wird.

Dieser Fall ist dadurch gekennzeichnet, dass nun auch in einer Wandungsschale WRji ein verformbares Teilgebiet Ewj angelegt wird. Damit weist WRji je ein als zusammenhängend vorausgesetzte äusseres und inneres Teilgebiet auf. Allgemeine, resp. charakte¬ ristische Teilmengen die in einer Wandungsschale WRji enthalten sind, werden mit Vjt, resp. VjT yon WRji, dh Vjt (WRji), resp. VjT (WRji) bezeichnet. Eine solche Wandungsschale WRji wird in Fig. 20 am Beispiel einer in Umrandungen Uj gegliederten Wan¬ dungsschale WRji erläutert.

Damit liegt neben den Umrandungen der feldinneren Hohlräume Uj (RFj) , eine zweite Art von Umrandungen vor, nämlich die Uj (WRji) .

Die Fig. 20 zeigt, als Schnitt, eine innere Wandungsschale WRji als Vereinigung von geschlossenen Umrandungen Uj Uji (WRji) . Der Grund zu der an dieser Stelle gewählten, vereinfachten Schreibweise wird später erläutert. Aus dieser Abbildung geht vorerst hervor, wie eine solche Wandungsschale WRji je ein äusse¬ res und ein inneres noch zu definierendes Teilgebiet aufweist. Weiter sind die bekannten Umrandungen Uj (RFj) ersichtlich, die der Lagerung der Wandungsschale WRji dienen, wobei angenommen wird, dass das Gebiet FO (gemäss dem späteren Kriterium 4-4) in Uj(RFj) angelegt ist. Dazu wird das äussere Teilgebiet einer Umrandung Uj(WRji) zB an der mit "x" benannten Stelle, mit einer Umrandung Uj (RFj) , dh mit deren Teilgebiet Ujf, das im Gebiet FO, schwarz gekennzeichnet, enthalten ist, verbunden. Dadurch wird das äussere Teilgebiet von WRji dem Gebiet F von S zugeordnet und mit WRjif bezeichnet; als Folge davon wird das innere Teilgebiet mit WRjiv benannt. Dazwischen liegt das ver¬ formbare Teilgebiet Ewj.

Die Fig. 21 zeigt, vergrössert, die Stelle "X" gem. Fig. 20. Erkennbar sind, im Schnitt, die Umrandung UI, die einer Umrandung Uj (RFj) entspricht, und die Umrandung U2, die einer Umrandung Uj (WRji) entspricht.

Der Zusammenhalt der Umrandungen UI und U2 wird, entsprechend dem in der Fig. 12 aufgrund charakteristischer Teilmengen vorausge¬ setzt. Dabei liegt mit der Teilmenge VIT eine charakteristische Teilmenge VjT von Uj (RFj) und mit der Teilmenge V2T eine charak¬ teristische Teilmenge VjT von Uj (WRji) vor.

Erkennbar ist das Teilgebiet FO, schraffiert, in dem die Teil¬ menge VIT mit ihrem Anteil VITf, und die statisch mittragende Zone FOi, entgegengesetzt schraffiert, in der die Teilmenge V2T mit ihrem Anteil V2Tf enthalten ist. Die Vereinigung der Quer- schnittsanteile von FO und FOi entspricht an dieser Stelle dem Querschnitt des hochfesten Gebietes F.

Aufgrund des Anteiles V2Tf der charakteristischen Teilmenge V2T, der Umrandung U2 (WRji) wird deren äusseres Teilgebiet als Teilgebiet Ujf dem Gebiet F von S zugeordnet.

Der Vektor v. gibt eine an der Stelle "x" mögliche Querschnitts¬ verformbarkeit von V2Tv gegenüber V2Tf von V2T von U2, resp. VjT [ Uj (WRji) ] an.

Die Fig. 22 zeigt einen Ausschnitt einer Umrandung Uj (WRji) die einer allgemeinen Teilmenge Vjt von Vj von Uj (WRji) mit den Anteilen Vjtv und Vjtf entspricht, wobei

Vjtv C Vjv £ Ujv C WRjiv und

Vjtf C Vjf c Ujf C WRjif zutrifft.

Anmerkung: Da Vjtf, aufgrund der gemachten Annahme an dieser Stelle nicht im Gebiet F enthalten ist, liegt hier nur eine allgemeine und keine charakteristische Teilmenge vor. Weist eine Wandungsschale WRji je ein zusammenhängendes Teilge¬ biet WRjif und WRjiv auf, und erfüllen WRjif und WRjiv das Kri¬ terium 3-3, für die ganze Konfigurationsmenge dieser Wandungs¬ schale WRji, so können in einer solchen Wandungsschale durchaus Umrandungen Uj(WRji) bestehen, die das Kriterium 3-3 nicht einzeln erfüllen, resp. die der Definition (1) einer Umrandung Uj nicht genügen. Erst später erfolgen einige Bemerkungen dazu, wie in einer Wandungsschale WRji das Kriterium 3-3 erfüllt werden kann.

Tabelle K: Einige mögliche Lösungen für Wandungskomplemente KWRj

Die den Fällen 1, 2a und 2b entsprechenden, in sich zusammenhän¬ genden Gebietskomplemente KSy werden als Wandungskomplemente KWRj definiert; diese sind im Strukturkomplement (S - F) enthalten.

- Uebersicht über die Wandungskomplemente KWRj gemäss Anspruch 1 und 3:

Im Fall 1 (vgl. Anspruch 3) entspricht ein Wandungskomplement

KWRj einer Vereinigung von Feldkomplementen KFj.

Im Fall 2a (vgl. Anspruch 1) stellt KWRj die Vereinigung einer Wandungsschale WRji mit den damit zusammenhängenden Umrandungsteilgebieten Ujv der Umrandungen Uj(RFj), dh Ujv [Uj(RFj)] dar und wird mit KWRji bezeichnet. Im Fall 2b (vgl. Anspruch 1) weist KWRj zwei Lösungen auf: das äussere Komplement KWRjil entspricht äusserlich

KWRj ■ KWRji gemäss Fall 2a.

Das innere Komplement KWRji2 entspricht dem inneren

Wandungsteilgebiet WRjiv. Gemäss Anspruch 1 ist eine Wandungsschale WRji (noch) nicht gegliedert. Gemäss Anspruch 2 ist WRji gegliedert, zB ge¬ mäss Fig. 20 in Umrandungen Uj (WRji), was im Fall 2b von Bedeutung ist. Im Anspruch 2 wird in einer Wandung WRj gemäss Anspruch 1 nur noch ein umlaufendes Umrandungskomplement KUj betrachtet.

- Uebersicht über die umlaufenden Umrandungskomplemente KUj gemäss Anspruch 2:

In den Fällen 1 und 2a kann nur eine Lösung für ein Umran¬ dungskomplement KUj existieren, das einem Umrandungsteil¬ gebiet Ujv[Uj (RFj) ] , entspricht, vorausgesetzt, dass Uj(RFj) als umlaufende Umrandung ausgeführt werden kann, was im allgemeinen nicht zutrifft. Im Fall 2b existieren wiederum zwei Lösungen:

Ein erstes Komplement KUjl entspricht jenem gemäss dem Fall 2a., dh einem Umrandungsteilgebiet Ujv [Uj(RFj)], vorausgesetzt, dass Uj(RFj) umlaufend ist.

- Das zweite Komplement KUJ2 entspricht dem inneren Umrandungsteilgebiet Ujv [Uj(WRji)].

Entspricht eine Umrandung Uj von WRji der Definition (2) , so ist sie umlaufend. Ist ein Umrandungskomplement KUj in einer umlau¬ fenden Umrandung Uj enthalten, so wird von einem umlaufenden Umrandungskomplement KUj gesprochen. Später werden für ein Umrandungskomplement KUj noch weitere Lösungen angegeben, und zwar als Komplemente einer Umrandungsmenge Uj (WRji) gemäss Definition (4) .

Das im Anspruch 1 vorausgesetzte Minimum betreffend ein Wandungs¬ komplement KWRj wird später, mit dem Kriterium 4, angegeben. Im nächsten Abschnitt wird die Betrachtung allgemein auf eine Struktur S ausgedehnt, von der ein Raum Rj ein Teilgebiet ist.

Zu Fig. 23 - 30, Vereinigung vo Räumen Rj mit dem Raum Ri zu einer Struktur S: Festlegen des Existenzbereiches der für einen M-Körper charakteristischen Teilmenge VjT innerhalb der Struktur S und Definition dieser Teilmenge

Die Fig. 23 zeigt im Raum R, als Beispiel, eine nach aussen begrenzte Struktur S im Querschnitt, die aus vier Räumen RI,.., R4 (allgemein mit Rj bezeichnet) besteht, die bezüglich dem Raum Ri angeordnet sind. Dabei wird diese Struktur S, nach aussen, durch ihre Aussenwandung WSa begrenzt.

Diese Räume RI,...., R4 können einen Wandungsaufbau gemäss dem Fall 1, 2a oder 2b aufweisen (vgl. Fig. 18 bis 20) . Anhand der Fig. 24 bis 29 werden Gebiete beschrieben, wobei die Fig. 28 und 29 vor der Fig. 27 beschrieben werden.

Die Fig. 24 zeigt einen Ausschnitt der Räume RI, R2 und R4, ge¬ mäss Fig. 23, die bezüglich dem Raum Ri angeordnet sind. Dabei ist der Raum R4, der als Teilgebiet seine Wandung WR4 (schraf¬ fiert gekennzeichnet) enthält, speziell ausgezeichnet darge¬ stellt. Aus dieser Abbildung geht auch hervor, wie im Bereich des Raumes Ri die Wandung WR4, allgemein eine Wandung WRj, als ein in den Raum Ri eingreifendes, noch zu definierendes Teilgebiet, festzulegen ist.

Die Fig. 25 zeigt in demselben Schnitt wiederum die Räume RI, R2 und R4 die bezüglich dem Raum Ri angeordnet sind. Dabei ist der Raum RI, welcher als Teilgebiet seine Wandung WRI enthält, schraffiert dargestellt. Der Raum R4, der als Teilgebiet seine Wandung WR4 enthält, ist entgegengesetzt schraffiert hervorge¬ hoben.

Ein Raum Rj weist in seinem Inneren einen Hohlraum auf, der durch das Raumkomplement (Rj-WRj) definiert ist. Auf ein mögliches, betragsmässiges Minimum eines solchen Raumkomplementes (Rj-WRj) wird erst später (Anspruch 6) eingetreten. Ein Raum Rj weist an einer Struktur S dann einen maximalen Anteil auf, wenn er mit ihr identisch ist, dh wenn eine Struktur S nur aus einem einzigen Raum Rj besteht. Die Fig. 26 zeigt, als Ausschnitt, im Querschnitt, eine mögliche Ausbildung des Raumes Ri gemäss Fig. 23 der, als Teilgebiete seine Wandung WRi und einen Hohlraum (Ri-WRi) aufweist. Vorläufig wird der Raum Ri in der Struktur S beschrieben durch die Strukturaussenwandung WSa und die Wandungen WRj der Räume Rj. Genauer gesagt sind es die in WRj enthaltenen Wandungsschalen WRji und Umrandungen Uj(RFj), wenn solche vorhanden sind, die die Wandung WRi und damit den Raum Ri bilden. Dieser Raum Ri enthält einen Hohlraum, der durch das Raumkomplement (Ri-WRi) beschrieben ist. Dieser Hohlraum ist als Teilgebiet in der Struktur S, nicht aber der tragenden Struktur S enthalten. Unter der Voraussetzung, dass die Umrandungen Uj(RFj) gemäss Definition (2) umlaufende Umrandungen darstellen, ist dieser Hohlraum, entsprechend dem Komplement (Ri-WRi), wie folgt definiert:

(Ri-WRi) * S - WSa - [WRji (Rj-WRj)] - Fj ss

Die Fig. 28 zeigt unter dieser Voraussetzung den Hohlraum, ent¬ sprechend dem Komplement (Ri-WRi) , schraffiert, in der Struktur S gemäss Fig. 23, wobei dieser Hohlraum, in diesem Querschnitt, neun, nicht einzeln beschriftete Teilgebiete aufweist. Im Anspruch 3 wird eine Umrandung Uj(RFj) jedoch nicht als gemäss Definition (2) umlaufend vorausgesetzt. Ist eine solche Umrandung Uj nicht umlaufend, und wird sie auch durch ergänzende Massnahmen nicht umlaufend ausgebildet, so kann kein feldinnerer Hohlraum RFj gemäss Fig. 14 existieren, womit auch die Begrenzung des Hohlraumes (Ri-WRi) durch eine solche Umrandung Uj entfällt. Sind alle Umrandungen Uj(RFj) einer Struktur S nicht geschlossen, so ist der Hohlraum, entsprechend dem Komplement (Ri-WRi) , gegeben durch

(Ri-WRi) ≡ S - WSa - U [WRji (Rj-WRj)] - Uj (T) ss worin anstelle der Umrandungen Uj(RFj) nur noch lokale Teilge¬ biete Uj (T) erscheinen, die dem Zusammenhalt der Wandungsschalen WRji untereinander und mit der ausseren Strukturwandung WSa dienen. Die Fig. 29 zeigt den nun erweiterten Hohlraum, entsprechend dem Komplement (Ri-WRi), schraffiert, in der Struktur S gemäss Fig. 23, wobei als Beispiel ein lokal verbindendes Teilgebiet Uj (T) , schwarz gekennzeichnet angegeben ist. Auf die Bedeutung eines solchen lokal verbindenden Teilgebietes wird an anderer Stelle zurückgekommen. Auch ein mögliches, betragsmässiges Minimum des Raumkomplementes (Ri-WRi) und dessen Konsequenzen für eine Struktur S wird später (Anspruch 7) diskutiert. Ebenso wird ein maximal möglicher Anteil des Raumes Ri, und damit auch des entsprechenden Raumkomplementes (Ri-WRi) an einer, nach aussen begrenzten Struktur S später (aufgrund der Ansprüche 16 und 17) erörtert. Erst dann wird auch der dem Raum Ri zugrunde liegende math.-physikalische Aspekt erwähnt und eine Bemerkung zur Anlage des Gebietes F als Teilgebiet des Raumes Ri gemäss Kriterium 4-3, gemacht. Jedoch sind am Schluss dieses Abschnittes noch einige ergänzende Bemerkungen aufgeführt.

Die Fig. 27 zeigt eine mögliche Ausbildung der Wandung WRi, fett umrandet, des Raumes Ri. Dabei besteht die Wandung WRi aus Wandungsschalen WRji und Umrandungen Uj(RFj) der nicht be¬ schrifteten Wandungen WRI, ..., WR4 der Räume RI, ..., R . Die Umrandungen Uj(RFj) dienen der Lagerung und dem Zusammenhalt der Wandungsschalen WRji gemäss Fig. 18 bis 20. Zur volumenmässigen Minimalisierung des hochfesten Gebietes F, das gemäss Kriterium 4-3 in der Wandung WRi des Raumes Ri verwirklicht wird, ist es vorteilhaft, dieses soweit als möglich, in den Ujf-Teilgebieten der Umrandungen Uj(RFj) anzulegen (Kriterium 4-4) . Diesbezüglich ist in der Fig. 27 der im Gebiet F, als Durchschnitt Ujf n F enthaltene Anteil des Umrandungsteilgebietes Ujf schwarz ge¬ kennzeichnet. Dabei wird der Zusammenhang von Ujf-Teilgebieten verschiedener Umrandungen Uj(RFj) hier vorausgesetzt, dazu aber erst später (mit dem Anspruch 4) eine Lösung angegeben. Daraus folgt für Umrandungen Uj(RFj):

Wenn Ujf C WRi <==-> max. (Ujf n F) -FO » {} (Kriterium 4-4)

Diese Zuordnung gemäss Kriterium 4-4 lautet, entsprechend für M- Körper, resp. Mengen Vj formuliert:

Wenn Vjf C WRi <==* max. (Vjf n F) ≡ FO ≠ {}

Die Betrachtung einer gemäss Fig. 23 aufgebauten Struktur S zeigt die Möglichkeit, ein gemäss den Kriterien 4-3 und 4-4 zusammen- hängendes Gebiet F von F als Teilgebiet der Wandung WRi eines bezüglich der Struktur S zusammenhängenden Raumes Ri anzulegen, der in einer solchen Struktur S einen zusammenhängenden Hohlraum, entsprechend dem Komplement (Ri-WRi), aufweisen kann. Wenn von den Umrandungen Uj(RFj) dagegen, in gewissen Fällen, nur Teilge¬ biete Uj (T) realisiert werden, wozu erst später ein Beispiel angegeben wird, kann nur dem Kriterium 4-3, nicht jedoch dem Kriterium 4-4 entsprochen werden.

Grundlegend ist, dass die Wandung WRi des Raumes Ri, gemäss Kriterium 4-3 gekennzeichnet durch das bezüglich der Struktur S zusammenhängende Gebiet F, konstruktiv, betreffend der Struktur S, lokal, durch mindestens einen Abschnitt mindestens einer Wandung WRj mindestens eines Raumes Rj gebildet wird, für den minimal vorausgesetzt wird, dass

WRi n WRj ≡ Ri n Rj * { } , F n WRi n WRj * { },

KWRj n WRi n WRj # { } und ε n WRi n WRj « { } und dass in diesem Durchschnitt ein Wandungskomplement KWRj c (S - F) mit dem Gebiet F c F c WRi c Ri verbunden werden kann.

Dh, dass die Wandung WRi, und damit der Raum Ri, neben dem Gebiet F sowie eine Wandung WRj, und damit der entsprechende Raum Rj, neben dem(-n) entsprechenden Wandungskomplement (-en) KWRj, kinematisch bedingt, lokal, minimal mit einem gemeinsamen Teil¬ gebiet im an sich nicht materialisierten Teilgebiet ε der Struk¬ tur S enthalten sein müssen.

Diese Bedingung präzisiert die gegenseitige Lage eines Wandungs¬ komplementes KWRj gegenüber dem Gebiet F der Struktur S. Dies unter Berücksichtigung der möglichen Relativbewegung von KWRj gegenüber dem Gebiet F, für die ganze, noch zu vervollständigende Konfigurationsmenge der Struktur S. Im übrigen können die Räume Ri und Rj beteffend der Struktur S nach konstruktiven Gesichts¬ punkten beschrieben werden. Trifft weiter das Kriterium 4-4 zu, so muss ein Wandungskomplement KWRj stets mit den Teilgebieten Ujf der Umrandungen Uj (RFj) , resp. den Vjf Teilgebieten von Ujf (RFj) verbunden werden können.

In einem M-Körper, resp. einer Menge Vj, gekennzeichnet durch mind. eine charakteristische Teilmenge VjTsViT ist allgemein die Teilmenge VjTv, mit der VjT in mindestens einem Wandungskomple¬ ment KWRj c (S - F) enthalten ist, anhand einer verformbaren. kraftübertragenden Teilmenge Esj, bezüglich der Menge Vj, mit der Teilmenge VjTf, mit der VjT im "festen" Gebiet FCF der Wandung

WRi des Raumes Ri enthalten ist, verknüpft. Das führt dazu,

VjTsViT als gemeinsamen Anteil mindestens einer Wandung WRj mindestens eines Raumes Rj und der Wandung WRi von Ri auf¬ zufassen:

VjT C WRj n WRi

VjTf CFCFC WRi C Ri CSCS

VjTv C KWRj C (S - F) , wobei KWRj C WRj C Rj CSCS

Betreffend der Struktur 5 werden die Räume Ri und Rj aus- schliesslich durch die entsprechenden, nun vervollständigten, tragenden Teilgebiete der Wandungen WRi und WRj bestimmt. Da VjT bezüglich dem Durchschnitt von WRj und WRi formuliert werden muss, wird von VjTsViT als von der für einen M-Körper, resp. eine Menge Vj charakteristischen Teilmenge gesprochen. Dieser Durchschnitt von WRj und WRi wird als Existenzbereich von VjTsViT gemäss Patentanspruch 1 bezeichnet.

Anhand der Fig. 24 bis 30 wird zum Existenzbereich gem. Anspruch 1, unter der einschränkenden Annahme gemäss Kriterium 4-4 ge¬ führt. Darin können neben den charakteristischen Teilmengen VjT von Uj (RFj) auch weitere zB VjT von Wandungsschalen WRji existieren, wenn WRji gemäss dem Fall 2b aufgebaut ist. Die Fig. 30 zeigt, schraffiert, vier Teillösungen des gemeinsamen Gebietes der Wandung WR4 des Raumes R4 und der Wandung WRi des Raumes Ri im Schnitt . Dieses gemeinsame Gebiet von WR4 und WRi gehört zum Durchschnitt von WR4 und WRi und entspricht dem Existenzbereich charakteristischer Teilmengen VjT gemäss Anspruch 1 unter der einschränkenden Annahme gemäss Kriterium 4- . Allgemeine Teilmengen Vjt einer Umrandung Uj (RFj) und der inneren Wandungsschale von WR4, die in diesem Durchschnitt enthalten sind, stellen charakteristische Teilmengen von WR4 und WRi dar. Diesem Existenzbereich entspricht, in der Regel, eine Lösungsmenge von Teilgebieten. Der Einfachheit halber wird eine solche Lösungsmenge nachfolgend stets als Lösung bezeichnet. Auf dem Existenzbereich kommt einer charakteristischen Teilmenge VjTsViT nun die entscheidende Aufgabe zu, eine Relativ-Verformung mindestens eines Wandungskomplementes KWRj gegenüber dem Gebiet FCF von WRi von Ri zu ermöglichen, in dem VjT_-ViT, betreffend der Menge Vj, mit deren verformbaren, kraftübertragenden Teil¬ menge Esj zusammenhängt, deren Konfigurationsmenge dieser Rela¬ tiv-Verformung entspricht. Dabei wird vorausgesetzt, dass die Konfiguration der Teilmenge Esj C Vj umkehrbar eindeutig mit der entsprechenden Konfiguration mindestens einer charakteristischen Teilmenge VjTsVjT C Vj, dh K[VjT] der Menge Vj, dh K[Vj] und der Menge Vj (S) , dh K[Vj(S)] und des Strukturkomplementes (S-Vj), dh K[S-Vj] zusammen¬ hängt, dh K[Esj] <== K[VjT*ViT] ==* K[Vj] <== K[Vj(S)] <==* K[5-Vj]

Eine Teilmenge Esj wird bezüglich der Struktur S in der Spur der Struktur _> mit dem Gebiet ε, dh in S n ε, als Teilgebiet des Strukturkomplementes (S - F) verwirklicht. Mit der Definition einer Teilmenge Esj im Teilgebiet Ej C ε CS erfolgt zugleich die Definition der Mengen Vj (S) und Vj β Vj (S) , entsprechend dem M-Körper in dem diese Teilmenge Esj angelegt wird.

Gegenstand von Patentanspruch 1 ist die Verknüpfung der Anteile VjTf und VjTv einer charakteristischen Teilmenge VjTβViT bezüg¬ lich dem entsprechenden Existenzbereich. Nachfolgend wird ein Ueberblick über die dabei zu berücksichtigenden Kriterien ge¬ geben:

Kl: Festlegen eines gemeinsamen Definitionsbereiches mindestens einer Wandung WRj mindestens eines Raumes Rj und der Wan¬ dung WRi des Raumes Ri. K2: Trennung eines Wandungskomplementes KWRj vom Gebiet F von WRi, in konstruktiver Hinsicht, anhand eines Teilgebietes des Gebietes ε, das als Teilgebiet von WRj verwirklicht wird, unter dem Vorbehalt gemäss Kriterium 3. K3: Voraussetzungen betr. den Zusammenhang, für die ganze Kon¬ figurationsmenge der Struktur 5 (vgl. Anspruch 1) : des Gebietes F, und damit auch des Gebietes F c F bezüglich der Struktur _> (Kriterium 3-1) der Wandungskomplemente KWRj bezüglich der Räume Rj (Kriterium 3-2); vgl. Bemerkung zu Kriterium 4. - einem minimalen Zusammenhang, gekennzeichnet durch einen, im Idealfall, konstanten Abstand, je dreier Punkte des Gebietes F gegenüber je drei Punkten eines Wandungskomplementes KWRj (Kriterium 3-3) K4: Definition zumindest einer charakteristischen Teilmenge VjTsViT einer Menge Vj bezüglich dem Bereich gem. "Kl" so, dass sie mit ihrer Teilmenge VjTf in FCFC WRi C Ri und mit ihrer Teilmenge VjTv in mindestens einem Wandungskom¬ plement KWRj c (S - F) enthalten ist (vgl. Kriterium 4-1 bis 4-3) . Diese Definition, die Gegenstand von Anspruch 1 ist, besagt demnach, dass ein Wandungskomplement KWRj minimal so gross sein muss, dass es mindestens ein Teilgebiet einer Teilmenge VjTv der entsprechenden Teilmenge VjT enthält, die ihrerseits in der entsprechenden Menge Vj enthalten ist.

Kriteritim 5 (mit/ ohne Zusatzbezeichnungen) :

Fig. 108 zeigt eine Übersicht über alle nachfolgend beschriebenen Verknüpfungen gemäss Kriterium 5 (mit/ ohne Zusatzbezeichnungen) . Formulierung unter der Voraussetzung, dass die ganzen, nachfol¬ genden Anteile, resp. Teilmengen Vjtf und Vjtv, resp. VjTf und VjTv statisch tragend sind. Dabei besteht ein Anteil Vjtf, resp. VjTf aus mindestens einem Teilgebiet, entsprechend einem Element mit dem Vjt, resp. VjT im Gebiet F, resp. F enthalten ist. Ein Anteil Vjtv, resp. VjTv besteht seinerseits aus mindestens einem Teilgebiet, entsprechend einem Element mit dem Vjt, resp. VjT in mindestens einem Wandungskomplement KWRj enthalten ist, wobei ein Element nur in einem Wandungskomplement KWRj enthalten sein kann. Lokale Verknüpfung der Teilmenge VjTf mit der Teilmenge VjTv einer charakteristischen Teilmenge VjT, anhand der verformbaren, kraftübertragenden Teilmenge Esj bezüglich einer Menge Vj unter Berücksichtigung der Bedingungen betreffend die Verknüpfungszonen Bjif und Bjiv zu einem zusammenhängenden Teilgebiet der Struktur S :

VjT - ViT s VjTf { Esj } VjTv c S (Kriterium 5) Demgegenüber stellt die allgemeinere Formulierung gemäss dem Kriterium 5A, betreffend allg. Teilmengen Vjt, verformungsmässig, eine weniger strenge Formulierung dar, da Vjtf c F (vgl. Anspruch 28) :

Vjt s vit = Vjtf { Esj } Vjtv c S (Kriterium 5A)

Konsequenz: Die systematische Verknüpfung der entsprechenden An¬ teile charakteristischer Teilmengen VjT, einer genügenden Anzahl von Mengen Vj, gemäss dem Kriterium 5, ergibt den Zusammenhang zwischen dem Gebiet F und den Wandungskomplementen KWRj:

F u vj KWRj

S 5

Darauf aufbauend entsteht, unter Berücksichtigung des Kriteriums

5A, betreffend der Struktur S, der Zusammenhang zwischen dem

Gebiet F und den Wandungskomplementen KWRj:

S s F u Vj KWRj ss

Damit wird die anfänglich in das Gebiet F und das Komplement (S - F) gegliederte Struktur S in eine solche zurückgeführt, die betreffend einer Verformung einem Kontinuitätsaxiom [2], [3] entsprechen kann, obwohl in der Spur S £ grosse Verschiebungen bezüglich dem einbettenden Raum ε - S n ε auftreten können: SF (_» n ε) (S - F) , wobei s π ε c (5 - F)

Dabei wird die Anzahl der einzusetzenden Mengen Vj, als Mög¬ lichkeit, durch die betreffend der Struktur S zulässigen Ver¬ formungswerte bestimmt.

Die Erfüllung des Kontinuitätsaxioms [2], [3] stellt bei der Konstruktion der Teilmenge Esj einer Menge Vj, resp. M-Körpers, für diesen und damit für die Srtuktur S, aufgrund der mit den Ansprüchen 31 - 34 möglichen Erweiterung der entsprechenden Konfigurationsmengen, eine nicht hinreichende Bedingung dar. Deshalb werden bereits im Anspruch 1 die Verknüpfungen gemäss den Kriterien 5 und 5A a priori in einer modifizieren Formulierung verwendet, so dass Ej als Teilgebiet, resp. Teilmenge die Ver¬ einigung einer verformbaren, kraftübertragenden Teilmenge Esj und eine die Konfigurationsmenge von Esj mitbestimmenden Teilmenge ELj (vgl. Ansprüche 1, 11, 31 - 34) enthält; wobei ELj nicht allgemein der Struktur S zugeordnet werden kann: { Esj, ELj } C Ej Damit ergibt sich die modifizierte Verknüpfung mit

VjT - ViT - VjTf {Esj ELj} VjTv (Kriterium M5)

Entsprechend kann das Kriterium 5A, anhand der Teilmenge ELj, zum Kriterium M5A modifiziert werden (vgl. Fig. 108). Die Einführung einer Teilmenge ELj, die durch Elemente ELji ge¬ bildet wird,

ELj s ELji

Vj kann sich für die Teilmenge Esj, zB stabilitätsbedingt, als unumgänglich erweisen. Die Einführung einer Teilmenge ELj stellt aber auch die Voraussetzung zur praktischen Umkehrbarkeit der den topologischen Verknüpfungen gemäss dem Kriterium 5 (mit oder ohne Zusatzbezeichnung) zugrunde liegenden Abbildungen dar:

(VjTf, VjTv) ==> (Esj, ELj) <==> (Vjf, Vjv) «==-* (Esj, ELj)

Diesbezüglich muss betreffend der Funktion einer Teilmenge ELj grundsätzlich zwischen zwei Fällen unterschieden werden, wozu die Struktur S als thermodynamisches System betrachtet wird:

Wenn, im Verlauf einer Verformung der Struktur S, einer Teil¬ menge ELj keine Energie von aussen, dh von ausserhalb der Systemgrenzen zu- oder abgeführt wird, kann ELj, wenn ELj in 5 enthalten ist, die Konfigurationsmenge der entsprechenden Teilmenge Esj so mitbestimmen, dass ein ungewollter Verfor¬ mungsanteil von Esj, zB bedingt durch eine Instabilität von Esj, verhindert wird, in dem der entsprechende Energieanteil in der Teilmenge ELj als Formänderungsenergie gespeichert wird. Unter der Annahme, dass die Vereinigung von Esj und ELj, dh (Esj ELj) als konservativ betrachtet werden darf, und Trägheitsaspekte vernachlässigt werden dürfen, nimmt (Esj J ELj), bei einer Verformung der Struktur S, für eine bestimmte Konfiguration von S genau jene geometrische Konfiguration ein, die dem Minimum der zu speichernden Formänderungsenergie entspricht (vgl. Ansprüche 31 und 33). Diesem passiven Verhalten einer Teilmenge ELj kann ein durch¬ aus aktives gegenübergestellt werden, wenn im Verlauf einer Verformung der Struktur S, ELj von aussen, dh von ausser¬ halb der Systemgrenzen, Energie zu- oder abgeführt wird. Je grösser dieser zu- oder abgeführte Energieanteil an der Formänderungsenergie von (Esj ELj), desto mehr erhält eine Teilmenge ELj einen für die entsprechende Teilmenge Esj form¬ bestimmenden Charakter. Dieser Aspekt wird erst später (Ansprüche 32 und 34) wieder aufgegriffen. Diese gemäss Anspruch 1 paarweise Verwendung der Teilmengen Esj und ELj, in Verbindung mit den Ansprüchen 31 - 34, ist ein wei¬ teres, grundsätzliches Merkmal einer Menge Vj, resp. M-Körpers.

Bemerkung zur Ausbildung des Hohlraumes (Ri-WRi) betr . der Struktur S: Dieser Ausbildung liegen, im Zusammenhang mit dem Anspruch 21 ua zwei Absichten zugrunde, die heutzutage, bereits in eine Strukturdefinition einfHessen müssen:

Festlegen eindeutiger Grenz-, resp. Schnittflächen zur Be¬ grenzung von Schutzzonen betreffend ein EMV-Blitz-Schutzzo- nenkonzept einer Struktur S.

Funktionalisierung des einzusetzenden, hochfesten Werkstoff¬ anteiles, der zur Verwirklichung des Gebietes F benötigt wird, dahin, dass dieser einen Beitrag zur abschirmenden Wir¬ kung einer Grenzfläche einer Schutzzone, dh einer zustän¬ digen Wandungsfläche, erbringt. Diesbezüglich sei bemerkt, dass Verbundwerkstoffe in dieser Hinsicht in besonderer Weise geeignet sein können (vgl. Anspruch 30; vgl. [12]). Zu dieser Problematik sind eine Reihe von Vorschriften, Normen und Bestimmungen gültig, oder erlangen Gültigkeit, die hier jedoch nicht aufgeführt werden.

Zu Fig. 31 bis 35: Einschränkung des Existenzbereiches gem. Fig. 30 entsprechend dem Anspruch 1 und dem Kriterium 4-4, anhand der Fig. 31 bis 35, entsprechend den Ansprüchen 1-4:

Diese speziellen Lösungen, die stets schraffiert dargestellt sind, entstehen dadurch, dass dem Existenzbereich charakteri¬ stischer Teilmengen VjT - ViT gem. Fig. 30, resp. Anspruch 1 und dem Kriterium 4-4, ein spezifischer Wandungsaufbau für WRj zugrunde gelegt wird. Dabei werden für WRj Kombinationen von Umrandungen Uj (RFj) mit einem spezifischen Aufbau betreffend einer inneren Wandungsschale WRji gemäss Fall 1, 2a und 2b in der unteren, linken, zweifach schraffierten Teillösung von WR4 r> WRi gemäss Fig. 30 betrachtet. Betreffend dem Kriterium 4-4 wird an¬ genommen, dass ein Ujf-Teilgebiet einer Umrandung Uj(RFj) als Ganzes im Gebiet F enthalten ist. Zu Fig. 31, entsprechend Anspruch 1:

Hier wird dem Existenzbereich charakteristischer Teilmengen gem. Fig. 30, gemäss Anspruch 1, der Aμfbau einer Wandung WRj auf der Basis einer (noch) nicht gegliederten inneren Wandungsschale WRji mit Umrandungen Uj (RFj) zugrunde gelegt. Dieses Vorgehen stellt eine mögliche Interpretation von Anspruch 1 dar. Die Fig. 31 zeigt eine Umrandung Uj (RFj) im Querschnitt schraf¬ fiert, da Uj (RFj) als Ganzes im Existenzbereich einer charakte¬ ristischen Teilmenge VjT von Uj (RFj) enthalten ist. Die Fig. 31 zeigt weiter die innere Wandungsschale WRji im Schnitt. Betreffend dem Fall 2b ist dasjenige Teilgebiet von WRji, das im Existenzbereich einer charakteristischen Teilmenge VjT von WRji enthalten ist, schraffiert hervorgehoben (vgl. Fig. 12) . Im Fall 2a existiert VjT (WRji) nicht, da hier keine Quer¬ schnittverformbarkeit betreffend WRji zugrunde liegt. Zu Fig. 32, entsprechend Anspruch 2:

Hier wird dem Existenzbereich charakteristischer Teilmengen ge¬ mäss Fig. 30, resp. Anspruch 1, der Aufbau einer Wandung WRj, auf der Basis ausschliesslich umlaufender Umrandungen, gemäss Anspruch 2, zugrunde gelegt.

Die Fig. 32 zeigt eine Umrandung Uj (RFj) im Querschnitt. Ist Uj (RFj) umlaufend, so stellt sie ebenfalls eine umlaufende Umrandung Uj einer Wandung WRj dar. Dabei ist eine Umrandung Uj (RFj) als Ganzes im Existenzbereich einer charakteristischen Teilmenge VjT von Uj (RFj) enthalten, weshalb dieser Querschnitt von Uj (RFj) wiederum schraffiert ist.Die Fig. 32 zeigt weiter den Schnitt einer Umrandungsschale Uji von WRji. Aufgrund der Voraussetzung, dass eine Umrandung Uj, gemäss Anspruch 2, umlaufend sein muss, wird Uj uji gesetzt. Anmerkung: Eine Umrandung Uja von WRj erfüllt diese Forderung nicht, mit Ausnahme, einer solchen, die in der ausseren Strukturwandung WSa ≡ WRj enthalten ist, wenn eine Struktur S nur aus einem Raum Rj besteht. Betreffend dem Fall 2b ist dasjenige Teilgebiet von Uj (WRji) das im Existenzbereich einer charakteristischen Teilmenge VjT von Uj (WRji) enthalten ist, schraffiert hervorgehoben (vgl. Fig. 12) . Im Fall 2a existiert VjT von Uj (WRji) nicht. Zu Fig. 33, entsprechend Anspruch 3:

Hier wird dem Existenzbereich charakteristischer Teilmengen VjT gemäss Fig. 30, resp. Anspruch 1, der Aufbau einer Wandung WRj auf der Basis von Feldern Fj, gemäss Fall 1, respektive Fig. 18, entsprechend dem Anspruch 3 zugrunde gelegt.

Die Fig. 33 zeigt von einer Umrandung Uj(RFj) einen Abschnitt 1 im Längsschnitt, und einen benachbarten Abschnitt 2 in der Stirn¬ ansicht, schraffiert, da Uj(RFj) wiederum als Ganzes im Exi¬ stenzbereich von VjT von Uj(RFj) enthalten ist. Dabei wird Uj(RFj) nicht als umlaufend vorausgesetzt, wie dies gemäss Anspruch 2 zutrifft. Aus dem Schnitt XX, der in Fig. 35 dargestellt ist, geht eine Möglichkeit hervor, wie eine an Knotenstellen nicht umlaufende Umrandung Uj (RFj) mit einer Umran¬ dung Ui, die im Raum Ri angelegt ist, ergänzt werden kann. Zu Fig. 34, entsprechend den Ansprüchen 4 und 5: Die Fig. 34 zeigt ein Teilgebiet einer Umrandung Ui des Raumes Ri im Querschnitt, schraffiert, das im Existenzbereich von VjT von Uj(RFj) enthalten ist. Die Bedeutung einer Umrandung Ui geht aus dem Schnitt XX hervor, der in Fig. 35 dargestellt ist. Zu Fig. 35:

Die Fig. 35 zeigt den Schnitt XX gemäss Fig. 33 und Fig. 34. Dabei wird erstmals veranschaulicht, wie eine nicht zusammen¬ hängende Umrandung Uj (RFj), an Knotenpunkten, durch eine Um¬ randung Ui von Ri ergänzt, resp. substituiert werden kann. Zu¬ gleich kann eine Umrandung Ui, die mit einem Teilgebiet, zB in der Wandung WRI eines Raumes RI enthalten ist, und mit einem anderen Teilgebiet in einer anderen Wandung enthalten ist, zB der Wandung WR2 des Raumes R2 enthalten ist, diese Wandungen WRI und WR2 mit einander verbinden. Eine Umrandung Ui(Ri) entspricht dem Anspruch 4. Dabei wird hier angenommen, dass eine Umrandung Ui den Definitionen (1) bis (3) einer Umrandung Uj entspricht; als Folge davon weist Ui ein äusseres Teilgebiet Uif, ein verformbares Teilgebiet Eui und ein inneres Teilgebiet Uiv auf, das dem Komplement KUi entspricht. Aus der Fig. 35 geht weiter hervor, wie das Teilgebiet Uif von Ui(Ri) mit den Teilgebieten Ujf von Uj(RFj) zusammenhängt und schwarz gekennzeichnet ist, weil hier angenommen wird, dass es dem Gebiet F entspricht.

Zu Fig. 36 bis 47: Definition der charakteristischen Teilmengen VjT auf dem in den Fig. 31 bis 34, entsprechend den Ansprüchen 1-4, eingeschränkten und schraffiert dargestellten Existenz¬ bereich: Bei der allgemeinen Definition einer charakteristischen Teilmenge VjT, die nachfolgend mit Ch.T. VjT abgekürzt wird, wurde gesagt, dass ihr Anteil VjTf (gemäss Kriterium 4-1) stets im Gebiet F von F enthalten sein muss, wobei später gesagt wurde, dass dieses Gebiet F von F (gemäss Kriterium 4-3) als Teilgebiet der Wandung WRi eines Raumes Ri der Struktur 5, und gemäss Kriterium 4-4, als Teilgebiet der Umrandungen Uj (RFj) verwirklicht wird. Anschliessend wird erklärt, wie eine Ch.T. VjT einer Menge Vj, gemäss den Ansprüchen 1-4, mit ihrem Anteil VjTv in mindestens einem zusammenhängenden Wandungskomplement KWRj gemäss Tabelle K enthalten sein kann. Dabei wird ein solches Wandungskomplement KWRj stets "schraffiert" angedeutet, als solches beschriftet und im Text erwähnt. Hingegen wird der Anteil VjTf, der in den Fi¬ guren stets "schwarz" gekennzeichnet und als solcher beschriftet ist, bei der Besprechung nicht separat erwähnt. Zu Fig. 36 entsprechend Anspruch 1

Die Fig. 36 zeigt im eingeschränkten Existenzbereich gem. Fig. 31, entsprechend einer möglichen Interpretation von Anspruch 1, eine Ch.T. VjT von Uj (RFj) und eine Ch.T. VjT von WRji. Die Fig. 37 zeigt wie der Anteil VjTv von VjT von Uj (RFj) im Komplement KWRji im Fall eines Wandungsaufbaus gemäss Fall 2a enthalten sein kann (vgl. Fig. 19).

Die Fig. 38 zeigt wie der Anteil VjTv von VjT von Uj (RFj) im ausseren Komplement KWRjil bei einem Wandungsaufbau gemäss Fall 2b enthalten ist (vgl. Fig. 20).

Die Fig. 39 zeigt wie der Anteil VjTv von VjT von WRji im inneren Komplement KWRji2 im Fall eines Wandungsaufbaus gemäss Fall 2b enthalten ist.

Zu Fig. 40 entsprechend Anspruch 2

Die Fig. 40 zeigt im eingeschränkten Existenzbereich gemäss Fig. 32 entsprechend Anspruch 2, eine Ch.T. VjT von Uj (RFj) und eine Ch.T. VjT von Uj von WRji.

Die Fig. 41 zeigt, wie der Anteil VjTv von VjT von Uj (RFj) im Komplement KUj, im Fall eines Wandungsaufbaus gemäss Fall 1, ent¬ halten ist, das nur dann umlaufend ist, wenn Uj(RFj) umlaufend ist.

Die Fig. 42 zeigt, wie der Anteil VjTv von VjT von Uj(RFj) im Komplement KUj, im Fall eines Wandungsaufbaus gemäss Fall 2a, entsprechend dem Komplement KUjl, im Fall eines Wandungsaufbaus gemäss Fall 2b enthalten sein kann, vorausgesetzt, dass Uj(RFj) umlaufend ist. Die Fig. 43 zeigt, wie der Anteil VjTv von VjT von Uj (WRji) im inneren Komplement KUj2, im Fall eines Wandungsauf¬ baus gemäss Fall 2b enthalten ist, wenn Uj (WRji) umlaufend ist. Zu Fig. 44 entsprechend Anspruch 3

Die Fig. 44 zeigt im eingeschränkten Existenzbereich gemäss Fig. 33 entsprechend Anspruch 3, eine Ch.T. VjT von Uj (RFj) im unte¬ ren, horizontalen Umrandungsabschnitt 2 von Uj(RFj) der aus den Fig. 33 und 35 ersichtlich ist.

Die Fig. 46 zeigt, wie der Anteil VjTv von VjT von Uj (RFj) im Komplement KFj eines Feldes Fj, bei einem Wandungsaufbau gemäss Fall 1, enthalten ist (vgl. Fig. 18). Zu Fig. 45, entsprechend Anspruch 4 und 5

Die Fig. 45 zeigt im eingeschränkten Existenzberεich gemäss Fig. 34, entsprechend Anspruch 4, eine Ch.T. VjT s ViT von Ui (Ri) . Die Fig. 47 zeigt, wie der Anteil VjTv von VjT s ViT von Uj ^~ Ui, dh in einem gemeinsamen Abschnitt dieser beiden Umrandungen, im Komplement Kui der Umrandung Uj m Ui des Hohlraumes Ri enthal¬ ten ist.

Übersicht betreffend der Zugehörigkeit der Teilmenge, resp. des Anteiles VjTv einer charakteristischen Teilmenge VjT, in Abhän¬ gigkeit des Wandungsaufbaus (gemäss Fig. 18 - 20) mit Hinweisen auf die Patentansprüche 1 - 4:

Patentanspruch 1: vgl. Fig. 36 - 39

VjTv ist in einem zusammenhängenden Wandungskomplement KWRj gemäss Anspruch 1 enthalten, was auch für die Ansprüche 2 - 4 zutrifft:

Fall 2a: VjTv [Uj (RFj)] C KWRji ≡ WRji U Ujv [Uj (RFj)]

WRji

Fall 2 b Lösung 1 VjTv [Uj (RFj)] c KWRjil ≡ KWRji gemäss Fall 2a

Lösung 2 VjTv [WRji] C KWRji2 ≡ WRjiv

Patentanspruch 2: vgl. Fig. 40 - 43

VjTv ist in einem Wandungskomplement KWRj in einem umlaufenden

Umrandungskomplement KUj enthalten: Fall 1 + 2a: VjTv [Uj (RFj)] C KUj ≡ Ujv[Uj (RFj)] Fall 2b:

Lösung l: VjTv [Uj (RFj)] c KUI ■ KUj gemäss Fall 2a Lösung 2: VjTv [Uj (WRji)] c KUJ2 ■ Ujv [Uj (WRji)]

Patentanspruch 3: vgl. Fig. 44 und Fig. 46

VjTv ist in einem Wandungskomplement KWRj in einem Feldkomple¬ ment KFj enthalten Fall 1: VjTv [Uj (RFj)] C KFj

Patentanspruch 4 und 5: vgl. Fig. 45 und Fig. 47

VjTv ist in der Wandung WRi in einem Umrandungskomplement KUi enthalten

VjTv [Ui (Ri)] c KUi s Uiv [Ui (Ri) ] c Ui (Ri) ≡ Uj (Ri)

Zur Fig. 48 bis 50 / Definition der Teilmengen esj und elj

In diesem Fall wird vorausgesetzt, dass die Teilmenge Esj und die Teilmenge ELj (vgl. Ansprüche 31 - 34), die im Teilgebiet Ej einer Menge Vj (S) , entsprechend einem M-Körper, angelegt sind, als spezifisch wirksame Teilmengen esj, resp. elj, bezogen auf eine Volumeneinheit ej des Teilgebietes Ej einer Menge Vj (S) aufgefasst werden können.

Folgerungen für das geometrische Minimum einer allgemeinen Teil¬ menge Vjt: In diesem Fall muss das Minimum von Vjt so festgesetzt werden, dass Vjt die auf eine Volumeneinheit ej bezogenen Teil¬ mengen Vjtf, Vjtv, esj und elj enthält.

Nur unter diesen Voraussetzungen dürfen in den Verknüpfungen ge¬ mäss den Kriterien 5A und M5A die Teilmengen Esj und ELj durch die entsprechenden, spezifisch wirksamen, Teilmengen esj und elj ersetzt werden. Dabei treten anstelle die Kriterien 5A und M5A die Kriterien 5AS und M5AS: Kriterium 5AS: Vjtf u { esj } Vjtv Kriterium M5AS: Vjtf { esj elj } Vjtv Der Zusammenhang zwischen den Teilmengen esj und Esj ist durch die folgende Beziehung gegeben: u esj esj - Esj und u elj ■ u elj - ELj

Entsprechend ist der Zusammenhang zwischen den Teilmengen Vjtf, resp. Vjtv und Vjf, resp. Vjv wie folgt gegeben: Vjtf s Vjtf ≡ Vjf und Vjtv s Vjtv ■ Vjv

Vj Vjf Vj Vj

Die Fig. 48 zeigt eine Teilmenge Vjt (ej) mit der Teilmenge esj in der Volumeneinheit ej, gestrichelt umrandet, die die Teil¬ mengen Vjtf und Vjtv miteinander verbindet. Dabei ist Vjtf im Gebiet F und Vjtv in einem Wandungskomplement KWRj enthalten. Die Fig. 49 entspricht der Fig. 48, jedoch mit dem Unterschied, dass hier in der Volumeneinheit ej, vermindert um die Teilmenge esj, die Teilmenge elj, zB ein stützender Schaum, angeordnet ist (vgl. Anspruch 31) .

Anmerkung: Die Teilmengen Vjt (ej) gemäss Fig. 48 und 49 ent¬ sprechen den Minima von Teilmengen Vjt im Fall einer spezifischen Verknüpfung, bezogen auf eine Volumeneinheit ej, gemäss dem Kriterium 5AS oder M5AS. Bezug zur Menge Vi

Die Definition eines M-Körpers, resp. einer Menge Vj (S) und damit auch Vj, wird durch das Teilgebiet Ej, resp. durch die in Ej enthaltene Teilmenge Esj, bestimmt, die in die Teilmengen Vjf und

Vjv eingebettet ist:

Vjs{Vjf, Esj, Vjv} oder Vjs{Vjf, Esj, Elj, Vjv}, wenn ELj * {} mit Vjf und Vjv, bezogen auf Ej, gegenüber Vjtf und Vjtv, bezogen auf ej:

Vjfsvjf (Ej)« Vjtf (ej) und Vjv s vjv (Ej)s Vjtv (ej)

Vjf Vjv

Die Fig. 50 zeigt von einer Menge Vj die Teilmengen Vjf und Vjv, bezogen auf das Teilgebiet Ej, das gestrichelt umrandet hervorge¬ hoben ist; dabei ist exemplarisch eine Teilmenge Vjt, bezogen auf eine Volumeneinheit ej, gemäss Fig. 48, resp. 49 eingetragen. Die minimalen Teilmengen Vjt gemäss den Fig. 48 und 49 stellen zugleich die Minima betreffend der Menge Vj gemäss Fig. 50 dar.

Min {Vj} s Min {Vjt} ■ Vj (ej) = Vjt (ej)

Vj (ej)s{vjf,esj,Vjv} od. Vj (ej)s{Vjf,esj,elj,Vjv}, wenn elj≠U

Spezialisierung der Verknüpfungen gemäss den Kriterien 5AS und M5AS:

Definition (4) einer Umrandungsmenge Uj:

In einer Umrandungsmenge Uj gemäss Definition (4) treten anstelle die Teilgebiete Ujf und Ujv (vgl. Definition 2) die Teilmengen

Ujf und Ujv die in der Ausgangskonfiguration Kθ(Uj) nicht in einem ebenen Feld Fj einer bestimmten Dicke enthalten sein müssen; auch können Ujf resp. Ujv, als Elemente, Schichten Ujft resp. Ujvt aufweisen.

Umrandungsteilmengen Ujf und Ujv müssen, minimal, stets auf eine

Volumeneinheit ej bezogen werden:

Uj f ( ej ) su Ujft und Ujv ( ej ) su Ujvt

-jf fjv

Definition für das Minimum einer Umrandungsmenge Uj (gemäss De¬ finition 4)

Uj ( ej ) ≡ Min { Uj } ≡ { Ujf , ej , Ujv } Entsprechend zur Definition (2) wird unter einer umlaufenden Umrandungsmenge Uj gemäss Definition (4) eine solche verstanden betreffend der eine jede einzelne Umrandungsschicht Ujft, resp. Ujvt, ein zusammenhängendes Teilgebiet darstellt. Folgerungen für einen M-Körper, entsprechend einer Menge Vj: Wird eine minimale Umrandungsmenge Uj (ej) deren Umrandungsteil¬ mengen Ujf (ej), resp. Ujv (ej) aus Umrandungsschichten Ujft, resp. Ujvt bestehen, anhand von M-Körpern verwirklicht, so können diese entsprechende Schichten Vjft, resp. Vjvt, aufweisen, die in minimale Teilmengen Vjf, resp. Vjv, bezogen auf eine Volumenein¬ heit ej, zusammengefasst werden.

Vjf (ej) « u Vjft und Vjv (ej) s vjvt jf Vjv

Gehören die Umrandungsschichten Ujft, resp. Ujvt der Teilmengen Ujf (ej) , resp. Ujv (ej) nicht einer ebenen Fläche einer be¬ stimmten Dicke an, so erscheinen die Teilmengen Ujf (ej), resp. Ujv (ej) geometrisch, im allgemeinsten Fall, je als ein Büschel von Umrandungsschichten Ujft, resp. Ujvt denen lokal, bezüglich der Volumeneinheit ej, je ein Büschel von Schichten Vjft, resp. Vjvt entspricht.

Die Fig. 51 zeigt eine Teilmenge Vjt (ej) worin ein Büschel von Vjft-Schichten der Teilmenge Vjtf anhand der Teilmenge esj, mit einem Büschel von Vjvt-Schichten der Teilmenge Vjtv verbunden ist. Dabei gelten in einer Wandungsschale WRji betreffend einer Umrandungsmenge Uj (ej) in der Vjt (ej) enthalten ist, die folgenden Zuordnungen Vjft C Ujft C WRjif

Vjvt C Ujvt C WRjiv

Die Fig. 52 entspricht der Fig. 51, jedoch mit dem Unterschied, dass hier die Vjft-, resp. Vjvt-Schichten geordnet verwendet werden.

Die Verknüpfungen im Fall allgemeiner Teilmengen Vjt gemäss den Kriterien 5AS und M5AS dürfen nicht unmittelbar auf die Ver¬ knüpfungen im Fall charakteristischer Teilmengen VjT gemäss den Kriterien 5 und M5 übertragen werden. Aus diesem Grund werden in den Patentansprüchen ausschliesslich die Verknüpfungen gemäss den Kriterien 5 und M5 verwendet.

Sind die Aussagen betreffend die Kriterien 5AS oder M5AS für eine Wandungsschale WRji jedoch gültig, so kann für das umlaufende Umrandungskomplement KUj2 gemäss Tabelle K, gemäss Anspruch 2 und einem Wandungsaufbau gemäss Fall 2b noch eine weitere Lösung angegeben werden: Wenn ej vollständig in VjT enthalten ist, gilt:

KUJ2 ■ Ujv (ej) von [ Uj (WRji) ] Wenn ej nicht vollständig in VjT .enthalten ist, gilt:

KUj2 s Ujv (ej) von [ Uj (WRji)]

VjTv

Ist eine Schale, zB eine Wandungsschale WRji durchgehend auf Umrandungsmengen Uj gemäss Definition (4) aufgebaut, so wäre Max { Uj } ■ WRji

In diesem Fall wäre das entsprechende Umrandungskomplement:

KUj2 s WRjiv (vgl. Anspruch 2 und Tabelle K, Fall 2b, Lösung 2) . Mit Umrandungsmengen Uj können beispielsweise 2-dimensional gekrümmte Schalen, bzw. Wandungsschalen WRji ausgeführt werden, wobei deren Teilgebiete WRjif und WRjiv, bei einer Verformung von WRji, auch durch eine unterschiedliche Krümmungsentwicklung ge¬ kennzeichnet sein können; dies ist zB mit den herkömmlichen Verbundwerkstoffen nichtdenkbar. Zur statischen und dynamischen Abstimmung der geometrischen Konfigurationsmenge von Schalen erweisen sich die Ansprüche 31 - 34 als grundlegend.

Zu Fig. 53 bis 54 / Bemerkungen zur Verformbarkeit des Quer¬ schnittes einer Menge Vj, entsprechend einer Teilmenge Vjt:

Während dem ein herkömmlicher Strukturteil, zB ein Biegeträger, in einem Punkt durch die Deformation, resp. Verzerrung eines zugeordneten, infinitesimalen Volumenelementes, zB charakteri¬ siert durch den Green'sehen Tensor, und die Werkstoffeigenschaf- ten, zB gegeben durch den Hook'sehen Tensor, beschrieben werden kann, muss hier vorerst ein zusätzlicher Verschiebungsvektor y_ eingeführt werden, um bereits nur schon die kinematische Ver¬ formung eines M-Körperquerschnittes, entsprechend einer Teilmenge Vjt zu beschreiben unter der Annahme, dass bei der Verformung von Vjt, infolge einer Relativverschiebung eines Anteiles von Vjtv gegenüber Vjtf, diese translatorisch und gleichförmig ist. Unter dieser Voraussetzung wird eine mögliche Relativverschiebung irgendeines Punktes P2 in einen Punkt P2' eines Anteiles von Vjtv, gegenüber irgendeinem Punkt Pl ■ Pl' von Vjtf, durch den Vektor y_ beschrieben, der durch die Differenz der Vektoren y_ s P1P2' - P1P2 oder die Summe der Vektoren .vy und v∑ definiert wird. Diesbezüglich zeigt die Fig. 53, im Fall eines zweidimensional verformbaren M-Körperquerschnittes, entsprechend einer Teilmenge Vjt gekennzeichnet durch die Konfiguration KO(Vjt), die Anteile Vjtvl, Vjtv2 und Vjtf sowie entsprechend die Verformungszonen in der Konfiguration KO (El) schraffiert, undK0(E2). entgegengesetzt schraffiert. Dabei ist in Vjtvl ein Punkt P2 und in Vjtf ein Punkt Pl sowie der verbindende Vektor P1P2 eingetragen. Die Fig. 54 zeigt die Vektoren vy und vz des Anteiles Vjtvl und den Vektor vz des Anteiles Vjtv2, von Vjt, in der Konfiguration K(Vjt), gekennzeichnet durch die Konfigurationen K(E1) und K(E2), gegenüber dem Querschnitt von Vjt gemäss Fig. 53, in der Kon¬ figuration KO(Vjt), gekennzeichnet durch die Konfigurationen K0(E1) und K0(E2) . Die Fig. 54 zeigt weiter den Vektor P1P2' .

Zu den Fig. 55 und 56 Mengen Vj und Vj' :

Beurteilung der Querschnittsverformbarkeit aufgrund der Ver¬ knüpfung gem. den Kriterien 5 und M5:

Zur Fig. 55: Allgemein querschnittsverformbarer M-Körper, ent¬ sprechend einer Menge Vj, gekennzeichnet durch die Teilmengen Vjt, resp. VjT und die Teilmenge Esj ^~ ELj mit den Elementen Esji ≡ ELji: Die Verformbarkeit eines M-Körperquerschnittes wird stets pro Freiheitsgrad beurteilt. Liegt, bezüglich einer Dimension, eine Querschnittsverformbarkeit vor, so entspricht diese dem allgemeinen Fall einer Querschnittsverformbarkeit. Der in Fig. 55 gezeigte Querschnitt von Vj, entsprechend einer allgemeinen Teilmenge Vjt, von der je zwei Anteile Vjtfl und Vjtf2, resp. Vjtvl und Vjtv2 beschriftet sind, weist betreffend zwei Dimensionen eine allgemeine Querschnittverformbarkeit auf, die, bezogen auf eine Menge Vj (S) , entsprechend einem M-Körper, durch je eine verformbare Zone El, schraffiert, und E2, entgegen¬ gesetzt schraffiert, gekennzeichnet ist, in denen, bezogen auf die Menge Vj, eine verformbare, kraftübertragende Teilmenge Esj ≡ Elj, bestehend aus den Elementen Esji ≡ ELji, angelegt ist. Bei diesem Beispiel wird angenommen, dass der Anteil Vjtv2 eine 2- dimensionale und der Anteil Vjtvl eine 1-dimensionale Verschieb¬ barkeit, gegenüber Vjtfl, aufweist. Weiter besitzt hier der Anteil Vjtf2 gegenüber Vjtfl keine Relativverschiebbarkeit, dh es wird angenommen, dass der Anteil Vjtf2 konstruktiv dem Anteil Vjtfl zugeordnet ist. Grenzfall betreffend der Querschnittsverformbarkeit, zur Er¬ füllung des Kriteriums 3-3 (vgl. Anspruch 16):

Zur Fig. 56: Grenzfall eines M-Körpers, entsprechend einer Menge Vj' gekennzeichnet durch die Teilmengen Vj't, resp. Vj'T und durch die Teilmenge Esj' mit den Elementen Esj'i: Für eine Menge Vj' wird vorausgesetzt, dass ihre Teilmenge Esj' zumindest eine lokale, minimale Verformbarkeit gemäss Anspruch 16 aufgrund zumindest eines ihrer Elemente Esj'i aufweist, das zumindest betreffend einer Dimension nur minimal, im Idealfall nicht verformbar ist.

Dies wird am Beispiel eines Vj-Querschnittes, der einer Teilmenge Vjt, gekennzeichnet durch die Anteile Vjtf und Vjtv, entspricht, erläutert:

Bei dem in Fig. 56 gezeigten Querschnitt werden die beiden ein¬ gezeichneten Elemente Esji der Teilmenge Esj als derart steif angesehen, dass dieser Querschnitt, bezüglich der y-Achse, als nicht verformbar angesehen werden muss. Deshalb werden diese Elemente mit Esj'i und die Teilmenge mit Esj' bezeichnet. Damit entspricht dieser Querschnitt einer Teilmenge Vj't, gekennzeich¬ net durch die Anteile Vj'tf und Vj'tv und die Menge Vj in der diese enthalten ist, dem Grenzfall einer Menge Vj und wird mit Vj' bezeichnet. Dabei wird vorausgesetzt, dass mit einer solchen Menge Vj' das Kriterium 3-3 erfüllt wird. Trifft weiter zu, dass Vj'tf CF c F, so liegt der Grenzfall einer charakteristischen

Teilmenge Vj'T, gekennzeichnet durch die Anteile Vj'Tf und Vj'Tv vor.

Anordnung von Mengen Vj gemäss den Kriterien 4 und 5 in einer

Srtuktur S / Hinweise zu den Ansprüchen 1, 8 - 11, und 31 - 34:

Ein M-Körper, resp. eine Menge Vj ist mit ihrer Teilmenge Vjf in dem gemäss Kriterium 3-1 zusammenhängenden Gebiet F einer Struktur _> enthalten; daraus folgt, dass auch diese Teilmenge Vjf und damit die Teilmengen Vjtf, resp. VjTf als in sich zusammen¬ hängend vorausgesetzt werden. Ebenso ist eine Menge Vj mit einer Teilmenge Vjv in mindestens einem gemäss Kriterium 3-2 zusam¬ menhängenden Gebiets-, resp. Wandungskomplement KWRj enthalten; daraus folgt, dass auch je ein entsprechendes Teilgebiet einer solchen Teilmenge Vjv und damit der entsprechenden Teilmengen Vjtv, resp. VjTv als in sich zusammenhängend vorausgesetzt werden. Gemäss Anspruch 1, ist eine Menge Vj durch die Teilmengen Ejn, Ijm, Esj und ELj definiert: Vj ■ { Ejn, Ijm, Esj, Elj } Neu stellt, neben den früher beschriebenen Teilmengen Esj und ELj, Ejn die Teilmenge Ejn der Energieleiter, bestehend aus einer Anzahl n von Energieleitern Ejl, ...., Ejn, dar. Entsprechend stellt Ijm die Teilmenge Ijm der Grundkörperteile, bestehend aus einer Anzahl m Grundkörperteilen Ijl, ..., Ijm, dar. Wie die Teilmengen Ejn und Ijm in den Teilgebieten, entsprechend Elementen der Teilmengen VjTf und VjTv einer charakteristischen Teilmenge VjT einer Menge Vj enthalten sein müssen, ist Gegenstand der Bedingungen Al-1 bis Al-4 gemäss Anspruch 1. Für welchen Verwendungszweck ein M-Körper auch entworfen sein mag, in allen Fällen hat er eine mechanische Beanspruchbarkeit aufzuweisen. Diesbezüglich ist im Anspruch 8 festgehalten, dass die Teilmenge Ejn ausdrücklich eine Teilmenge Ajn, dh hochfe¬ ster Zonen enthalten muss; dabei wird vorausgesetzt, dass

VjTf n Ajn «• { } und VjTv n Ajn * { } Im Anspruch 9 ist der Grenzfall festgehalten, dass die Teilmenge Ejn mit der Teilmenge Ajn identisch ist. In einer Reihe von Fällen muss ein solcher M-Körper jedoch weitere Eigenschaften aufweisen, zB Brandschutzeigenschaften, weshalb er eine spe¬ zielle Teilmenge Ijm von Grundkörperteilen, zB auf Keramik¬ basis, enthalten muss.

Im Anspruch 10 ist der Grenzfall beschrieben, bei dem die Teil¬ mengen Ejn, Ajn und Ijm identisch sind, dh Ejn ■ Ajn ■ Ijm. Gemäss den Ansprüchen 1, 9 und 10 wird demnach vorausgesetzt, dass im Fall einer, nach Anspruch 1, minimalen Teilmenge VjTv, resp. VjTf, diese aus einer entsprechenden, minimalen, hochfesten Zone bestehen muss, die zugleich einem Grundkörperteil ent¬ spricht.

Im Anspruch 11 ist sodann der Grenzfall beschrieben, bei dem die Teilmengen Esj und ELj identisch sind, dh Esj ≡ ELj. Wie später an Hand der Fig. 81 erläutert wird, darf in diesem Fall aber nicht zwingend gefolgert werden, dass betreffend dem Kriterium M5 nur noch den Ansprüchen 31 und 33 , sondern durchaus den Ansprüchen 32 und 34 entsprochen werden kann, wenn eine geignete Ausbildung der Teilmengen Esj ≡ ELj vorliegt.

Erfüllt ein M-Körper die Ansprüche 10 und 11, dh gilt Ejn s Ajn s ijm und Esj ≡ ELj, so erfüllt die entsprechende Menge Vj genau dann den Anspruch 1, wenn sie minimal eine charakteristische Teilmenge VjT aufweist.

Gemäss den Ansprüchen 1, 31 bis 34 tritt in zwei Grenzfällen die Situation ein, dass die Konfigurationsmenge der Teilmenge ELj nur noch jene der Teilmenge Esj und damit der Menge Vj bestimmt:

- Wenn gemäss Anspruch 1 der Zusammenhang gemäss Kriterium 3-3 zwischen einem Wandungskomplement KWRj und dem Gebiet F nicht minimal, sondern maximal ist; oder

- wenn gemäss Anspruch 1, resp. Kriterium 4, ein Wandungskomple¬ ment KWRj sehr klein ist.

Trifft für diesen Grenzfall weiter Anspruch 11 zu, so bestimmt die Teilmenge Esj ≡ ELj, im Idealfall, nur noch ihre eigene geometrische Konfigurationsmenge und damit jene der Menge Vj .

Die Fig. 57 - 60 geben einige wenige Hinweise zur möglichen konstruktiven Ausbildung betreffend den allgemeinen Fall eines Vj-Querschnittes gemäss Fig. 55 und den Grenzfall Vj'-Quer¬ schnittes gemäss Fig. 56:

1. Allgemeiner Fall gem. Fig. 57, entsprechend der Fig. 55: Querschnittsausbildung mindestens betreffend einer Dimension dem Kriterium M5 entsprechend:

Die Fig. 57 zeigt, als Beispiel, einen bez. der y- und z-Achse verformbaren M-Körper-, resp. Vj-Querschnitt mit den Elementen, deren Vereinigung bezüglich einer Menge Vj die Teilmengen gemäss Anspruch 9 ergeben. Die verformbaren, kraftübertragenden Elemente Esji der Fig. 57 sind in Fig. 59 separat herausgezeichnet und beschriftet. Aus dieser Abbildung geht hervor, wie eine hochfeste Zone Ajn gemäss Fig. 57, als Möglichkeit, in die Elemente Esji eingebettet sein kann.

Neben den gemäss Anspruch 8 statisch zwingend notwendigen hochfe¬ sten Zonen Ajn weist der Querschnitt gemäss Fig. 57 weiter Grundkörperteile Ijm und verformbare Elemente ELji auf. Die Funktion der Elemente ELji geht aus den Ansprüchen 31 - 34 hervor.

Ein M-Körper mit einer Querschnittsausbildung gemäss Fig. 57 weist eine gute Längs- und Schubkrafteignung auf, verbunden mit seiner Querschnittsverformbarkeit, in Abhängigkeit von seinem y- und z-Druckkraftvermögen (vgl. Ansprüche 31 - 34). Eine solche Querschnittsausbildung kennzeichnet zB das Teil¬ gebiet Uj* einer Umrandung Uj .

Betreffend einer in diesem allg. Fall möglichen, erweiterten Querschnittskinematik wird, als Beispiel, auf die Fig. 80 hingewiesen; hier tritt als Beispiel eine zusätzliche "rotatori- sche Querschnittsverformbarkeit" auf.

2. Grenzfall gemäss Fig. 58, entsprechend der Fig. 56: Querschnitt betreffend einer Dimension, obwohl diesbezüglich (hier bez. der y-Achse) dem Kriterium 5M entsprechend, nicht verformbar (vgl. Anspruch 16).

Die Fig. 58 zeigt, als Beispiel, einen M-Körper-, resp. Vj- Querschnitt der bez . der y-Achse alle Elemente gemäss dem An¬ spruch 9 aufweist.

Hier wird aber das Arbeitsvermögen der Elemente Esj'i, die in Fig. 60 separat herausgezeichnet sind, als so gross angesehen, dass dieser Querschnitt, betreffend der y-Achse als nicht verformbar angesehen werden muss.

Neben den gemäss dem Anspruch 8 statisch zwingend notwendigen Teilmenge Ajn hochfester Zonen, weist der Querschnitt gemäss Fig. 58 weiter Teilmengen Ijm von Grundkörperteilen und Elemente ELji auf; solche Elemente können zB stabilitätsbedingt notwendig sein.

Ein M-Körper mit einer Querschnittsausbildung gemäss Fig. 58 weist eine gute Eignung betreffend der Uebertragung von y- Druckkräften auf.

Auf einer solchen Querschnittsausbildung kann in einer Umrandung Uj deren Teilgebiet Uj' beruhen, dessen Existenz durch das Kriterium 3-3 bedingt wird.

Anmerkung: Je nach Ausbildung eines M-Körper-, resp. Vj-Quer- schnittes kann ein solcher bezüglich einer Dimension dem Grenzfall, und bezüglich einer zweiten Dimension dem allgemeinen Fall entsprechen, wobei für die Abstimmung der statischen und /oder dynamischen Querschnittscharakteristik die Ansprüche 31 - 34 unter Berücksichtigung des Kriteriums 3-3, zB gemäss Anspruch 16, von Bedeutung sind.

Später wird ein Ausführungsbeispiel auf der Grundlage von Fig. 55, entsprechend den Ansprüchen 9 und 11, beschrieben; ein weiteres Ausführungsbeispiel auf der Grundlage von Fig. 57, entsprechend dem Anspruch 9.

Zu Fig. 61 bis 69 / Sonderfälle eines M-Körperquerschnittes

Einige Sonderfälle (vgl. Ansprüche 12 und 9 - 11) Die Fig. 61 zeigt von einem M-Körper-, resp. Vj-Querschnitt, die Anteile Vjtf und Vjtv, zwei verformbare, kraftübertragende Ele¬ mente Esji, sowie ein Element ELji.

Die Fig. 62 zeigt die Querschnitte von drei Mengen V(jl), Vj und V(j+1), entsprechend Teilmengen V(jl)t, Vjt und V(j+l)t, wobei in den Elementen lOi die Teilmenge Esj der Menge Vj mit der Teil¬ menge Es(jl) der Menge V(jl) gemäss Anspruch 12 zusammenhängt. Entsprechend besteht in den Elementen lli ein Zusammenhang zwischen der Teilmenge Esj der Menge Vj und der Teilmenge Es(j+1) der Menge V(j+1) . Ebenfalls erkennbar ist ein Element ELji. Die Fig. 63 zeigt einen M-Körper-, resp. Vj-Querschnitt mit den Elementen

Ejn s Ajn, Ijm, und Esji - ELji (vgl. Ansprüche 9 und 11) Dieser Sonderfall zeichnet sich dadurch aus, dass die Eigenschaf¬ ten der Elemente Esji und ELji in einem Verbundwerkstoff angelegt sind, der hier, als Beispiel, als Körperwandung erscheint. Die Fig. 64 zeigt einen M-Körper, resp. Vj-Querschnitt mit den Elementen Ejn ■ Ajn ≡ Ijm, Esji und ELji (vgl. Anspruch 10) . Die Fig. 65 zeigt einen M-Körper, resp. Vj-Querschnitt in dem die Elemente Ejn Ajn und Esji ≡ ELji enthalten sind, die, bezogen auf eine Menge Vj, den Teilmengen Ejn s Ajn und Esj ■ ELj ent¬ sprechen (vgl. Ansprüche 10 und 11).

Zu Fig. 66 und 67 / Abwickelbare M-Körperschichten

An früherer Stelle wurde gesagt, dass die Teilmengen Vjf, resp. Vjv eines M-Körpers, resp. einer Menge Vj, im Fall einer spe¬ zifischen Verknüpfung gemäss Kriterium M5AS, aus Schichten Vjft, resp. Vjvt bestehen können. In diesem Fall ergibt sich für die Teilmengen

Vjf (ej) s \j vjft und Vjv (ej) ■ u Vjvt

Vjf Vjv

Definition einer Vjfta-, resp. einer Vjvta-Schicht: (vgl. An¬ spruch 14) Unter einer Vjfta-, resp. Vjvta-Schicht wird eine, auf eine ebene Abwicklung reduzierbare Vjft-, resp. Vjvt-Schicht verstanden, deren Querschnitt minimal eine Teilmenge Ajn hochfester Zonen enthält, die asymmetrisch so angeordnet ist, dass eine Vjfta-, resp. Vjvta-Schicht faltbar ist.

Die folgenden vier Längsschnitte sollen, schematisch, die Faltung einer Vjfta-, resp. Vjvta-Schicht veranschaulichen: Die Fig. 66 zeigt, als Beispiel, eine Vjvta-Schicht in der eine Teilmenge Ajn hochfester Zonen und eine Teilmenge Ijm von Grund¬ körperteilen enthalten ist, wobei die hochfesten Zonen aussen- seitig angelegt sind. Ersichtlich ist auch die Ausfräsung im Grundkörperteil, die die Faltung ermöglicht.

Die Fig. 67 zeigt die Vjvta-Schicht gemäss Fig. 66 im gefalteten Zustand.

Zu Fig. 68 und 69 / Nicht parallele Anordnung von M-Körperschich- ten:

Die Fig. 68 zeigt als Beispiel eine Vjft- und eine Vjvt-Schicht, die gekreuzt angeordnet sind, und durch das verformbare, nicht beschriftete Teilgebiet getrennt sind.

Die Fig. 69 zeigt einen Ausschnitt aus einem geschichteten Vif- Teilgebiet eines M-Körpers, resp. einer Menge Vj . Dabei er¬ scheinen die Schichten Vjftl und Vjft3 im Quer- und Vjft2 und Vjft4 im Längsschnitt.

Zu den Fig. 70 bis 72, Bemerkungen zu den Ansprüchen 11, 12, 13 und 14: Die Möglichkeit verformbare, kraftübertragende Elemente Esji gemäss Anspruch 12 zu verwenden, stellt einen begehbaren Weg zum Aufbau von Wandungsschalen WRji auf der Basis nicht paral¬ leler Vjft-, resp. Vjvt-Schichten dar, wobei für diese vor¬ teilhaft abwickelbare Vjfta-, resp. Vjvta-Schichten gemäss An¬ spruch 14 gewählt werden.

Die Fig. 70 zeigt wie die Vjvt- und die Vjft-Schicht gemäss Fig. 68 anhand eines verformbaren, kraftübertragenden Elementes 10 verbunden werden können. Dabei besteht das Element 10 aus einem Teil 1, einem entsprechenden, jedoch um 90° gedrehten Teil 2 und einem nicht verformbaren Verbinder 3.

Die Fig. 71 zeigt ein Paket von vier Vjvt-Schichten die unter¬ einander fest verbunden sind, was mit einer geschweiften Klammer angedeutet ist, sowie ein entsprechendes Paket von Vjft-Schich- ten. Das verformbare Teilgebiet ist mit gekreuzten Strichen angedeutet.

Die Fig. 72 zeigt, wie ein verformbares, kraftübertragendes Element 10 das rechts in Normalprojektion dargestellt ist, die Vjvt4-Schicht mit der Vjft4-Schicht verbindet. In der linken Bildhälfte ist die Ansicht X des Elementes 10 abgebildet. Mit dieser Verbindungsart werden aber nicht nur betreffend der Montage, sondern auch bezüglich der Minimalisierung von Trans¬ portvolumina, eine spätere Demontage und die anschliessende Entsorgung neue Lösungen vorbereitet.

Abwickelbare M-Körperschichten Vjfta, resp. Vjvta gemäss Anspruch 14 ebnen, in Verbindung mit einer weiteren Entwicklung der Foldingverfahren, den Weg zu einer gegenüber heute, breiteren Verwendung von plattenförmigen Werkstoffen. Ockologisch-kosten- mässig enthalten zB Plattenwerkstoffe auf der Basis organischer und/oder anorganischer Ausgangsstoffe, insbesondere für bautech¬ nische Anwendungen, Möglichkeiten, die heute erst teilweise aus¬ geschöpft werden (zB betreffend C0-Speicherwerkstoffen) . Die elektrische Leitfähigkeit von hochfesten Zonen der Teilmengen Ajn s Qjn kann, im Fall abwickelbarer Vjfta-, resp. Vjvta-Schich- ten in denen Grundkörperteile auf thermoplastischer Basis enthal¬ ten sind, auch dazu benutzt werden, diese lokal zu erwärmen, um ihre Faltung zu ermöglichen. Ein diesbezüglich geeignetes Vor¬ gehen vermag herkömmliche Produktionszyklen wesentlich zu redu¬ zieren (vgl. Ansprüche 13 und 14).

Grundkombinationen / Anwendungen von M-Körpern, entsprechend Mengen Vj:

Die Kombination von Vj-Querschnitten gemäss dem allgemeinen Fall und dem Grenzfall, entlang einer Umrandung Uj, ergibt ihre Gebiete Uj* und Uj' gem. der Definition (1) einer Umrandung Uj. Eine zweite geometrisch-konstruktive Anwendung von M-Körpern be¬ steht in ihrer Verwendung zum Aufbau von Schalen, zB inneren Wandungsschalen WRji mit einem Wandungsaufbau gemäss Fall 2b (vgl. Fig. 20) .

Auf eine dritte geometrisch-konstruktive Verwendungsmöglichkeit von M-Körpern stösst man bei der Lagerung von Wandungsschalen WRji, in Zusammenhang mit dem Aufbau von Knotenkörpern, auf der Basis von Umrandungen Ui(Ri),zur Vereinigung von Umrandungen Uj(RFj) . Dies zB wenn im Fall von Schwingungen ein ausgeprägt dämpfender Charakter einer Lagerung vorausgesetzt wird. Dieser dritte Punkt wird zusammen mit dem Aufbau von Wandungsschalen WRji betrachtet.

Weitere Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich, wenn M-Körper, über ihre geometrisch-konstruktive Grundeignung hinaus, spezielle Merkmale aufweisen, zB wenn die Teilmenge Ejn der Energieleiter eine Teilmenge Qjn elektrischer Leiter aufweist.

Zu Fig. 73 bis Fig. 76

1. M-Körper in Umrandungen Ui (RFi)

An einer kubusartigen Wandungsschale WRji werden, unter Berück¬ sichtigung der nachfolgenden, vereinfachenden Kriterien die Um¬ randungen πj(RFj) angesetzt:

Es wird vorausgesetzt, dass sich bei einer Verformung einer Um¬ randung Uj(RFj) die Punkte, eines Querschnittes gleichförmig- translatorisch in dessen Ebene, und ebenso jene, entlang eines Uj-Abschnittes, gleichförmig-translatorisch bewegen. Die M-Körper, resp. Mengen Vj müssen an WRji stets paarweise verwendet werden, und zwar so, dass die Zahl dieser Paare minimal der Anzahl Freiheitsgrade von WRji gegenüber dem Gebiet F, das als Referenzgebiet betrachtet werden kann, entspricht. Diese Paare sind an WRji so anzusetzen, dass einem verformbaren Querschnittsanteil von Vj bezüglich demselben Freiheitsgrad ein nicht verformbarer Querschnittsanteil gegenüberliegt. Jedes einzelne an WRji vorkommende Vj muss mit einem Anteil Vjf, zumindest einem Anteil VjTf einer charakteristischen Teilmenge VjT im Gebiet F enthalten sein.

Die Fig. 73 zeigt die Verformbarkeit der Umrandungen Uj(RFj) am sichtbaren Teil von WRji, im Fall eines Wandungsaufbaus gemäss dem Fall 2a oder 2b gemäss Fig. 19 oder 20 unter Berücksichtigung dieser Kriterien wobei die Uj(RFj) abschnittsweise numeriert sind. Dabei wird die Querschnittsverformbarkeit, pro Dimension durch je einen Pfeil gekennzeichnet.

Die Fig. 74 zeigt die Verformbarkeit der Umrandungen Uj(RFj) am unsichtbaren Teil von WRji in demselben Fall und unter denselben Bedingungen. Folgerungen: Die Berücksichtigung dieser Kriterien bedeutet für eine Wandungsschale WRji, allgemein ein Wandungskomplement KWRj, gegenüber den Umrandungen Uj (RFj), eine Orientierung.

Die Minimalisierung des Aufwandes zur Verwirklichung des "festen"

Gebietes F als Teilgebiet der Umrandungen Uj (RFj), resp. der

Wandung WRi, des Raumes Ri, zwingt nun dazu die einzelnen lokal zusammenhängenden Wandungskomplemente KWRj, gegenüber ihrer

Umgebung, und damit gegenüber den Umrandungen Uj (RFj) einer

Struktur S gleich zu orientieren.

Es wird nun der Fall betrachtet wo vier Räume RI, ....,R4, gemäss

Fig. 23 und Fig. 75, um den Raum Ri angeordnet sind. Dabei weisen diese Räume diesselbe Orientierung auf; dh die abschnittsweise ^"

Verformbarkeit der Umrandungen Uj (RFj) stimmt prinzipiell überein.

Dabei sind die folgenden Abschnitte der Umrandungen Uj (RFj) der

Räume RI, ...., R4 identisch, wenn man sich auf das schraffiert umrandete Quadrat gemäss Fig. 75 beschränkt:

U18 (RI) = U3 (R2)

U12 (R2) = U16 (R3)

UI (R3) - U20 (R4)

Die Fig. 76 zeigt das in Fig. 75 eingerahmte Teilgebiet ver- grössert, in der Ausgangskonfiguration. Erkennbar sind, im Querschnitt, die inneren Wandungsteilgebiete WRli, ..., WR4i in der Ausgangskonfiguration Kθ(WRli), ..., K0(WR4i). Von den Querschnitten der Umrandungen Uj(RFj) sind die im festen Gebiet F enthaltenen Umrandungs-, resp. M-Körperanteile Vjtf ≡ VjTf schwarz gekennzeichnet (vgl. Kriterium 4-4) . Die diesen zuge¬ ordneten Vjtf-Anteile sind schraffiert hervorgehoben. Ob diese schraffierten Anteile konstruktiv dem Gebiet F oder nur dem Gebiet F zugeordnet werden, muss anwendungsspezifisch gelöst werden. Die Befestigung einer Wandungsschale WRji mit einem Anteil Vjtf oder Vjtv eines M-Körperquerschnittes von Uj(RFj) ist mit zwei Parallelstrichen angedeutet. Wiederum ist die Ver¬ formbarkeit eines Vjt-Querschnittes, gekennzeichnet durch die Relativverschiebbarkeit seiner Anteile, pro Dimension, durch je einen Pfeil gekennzeichnet. Zu Fig. 77 bis 80 und den Ansprüchen 13, 15 und 12:

2. Aufbau von Wandungsschalen WRji; Grenzfälle ihrer Relativ¬ verformung Die Fig. 77 zeigt, als Beispiel, einen Vertikalschnitt durch einen möglichen Aufbau einer Wandungsschale WRji. Erkennbar sind, entlang einer Wandungslängsseite, die Vjvt-Schichten im Quer-, die Vjft-Schichten im Längsschnitt und das dazwischenliegende Teilgebiet Ewj. Sodann erscheinen vier Umrandungen Uj (RFj) im Querschnitt.

Auf die Vorteile eines derart orthogonalisierten Wandungsaufbaus für dessen Schub-, Stabilitäts- und allgemein dynamisches Ver¬ halten wird hier nicht eingegangen, stattdessen wird auf eine Möglichkeit hingewiesen die Gegenstand von Anspruch 15 ist: Die Wahl nicht paralleler, zB gekreuzter Vjft-, resp. Vjvt- Schichten für Wandungen WRji stellt auch eine Voraussetzung dar, um eine hochfeste Zone, zB eine Armierung, und damit eine M- Körperschicht, als Spannelement zu verwenden, wenn deren Länge kontrollier- und veränderbar ist (vgl. Anspruch 15). Je nach Werkstoffwähl und dem Aufbau einer Vjft-, resp. Vjvt- Schicht kann eine solche verlängert werden, indem eine hochfeste Zone der Teilmenge Ajn, zB bewirkt durch eine Temperaturer¬ höhung, verlängert wird; entsprechend kann eine solche Schicht wieder verkürzt werden, in dem die Temperatur in Ajn abgesenkt wird. Je nach Werkstoffwähl betr. eine hochfeste Zone kann hier wiederum ihre Ausbildung als Teilmenge Qjn elektrischer Leiter gemäss Anspruch 13 von Bedeutung sein.

Aus der Fig. 77 geht hervor, wie die Möglichkeit der Längenän¬ derung einer längsorientierten Vjft-Schicht zum Befestigen und/ oder Vorspannen der hier normal zu den Vjft-Schichten angeord¬ neten Vjvt-Schichten benutzt werden kann. Betreffend der möglichen Relativverformung einer einzelnen Wandungsseite einer Wandungsschale WRji ergeben sich zwei Grenzfälle:

1. Die translatorische Verformung einer Wandungsseite von WRji wird toleriert, wobei die Wandungsdicke als konstant angenommen wird. Eine Querschnittsverformbarkeit von M-Körperteilen Vjt (WRji) ist demnach nicht gefragt. Die Relativ-Verformung einer solchen Wandungsseite wird ausschliesslich durch die Quer¬ schnittsverformbarkeit der Umrandungen Uj (RFj), dh der entsprechenden M-Körperquerschnitte, resp. der Teilmengen Vjt von Uj (RFj) aufgenommen. Dieser Grenzfall führt zwangsläufig auf den Wandungsaufbau gemäss dem Fall 1, gemäss Fig. 18 zurück.

2. Die translatorische Verformbarkeit einer Wandungsseite von WRji wird nicht toleriert, diese wird ausschliesslich durch eine Aenderung der Wandungsdicke DWRji, resp. der Teilmengen Vjt

(WRji) aufgenommen. Dieser zweite Grenzfall ist im Schnitt gemäss Fig. 78 dargestellt.

Zum Grenzfall 2 werden in den Fig. 79 und 80 Möglichkeiten an¬ gedeutet, die allein eine Längenänderung von Vjft-Schichten für diese und/oder Vjvt-Schichten zu bewirken vermag: Die Fig. 79 zeigt eine Teilmenge Vjt deren Anteil Vjtf entlang seiner Vjft-Deckschicht eine Querschnittsveränderung aufweist, dadurch, dass das nicht beschriftete, verformbare Teilgebiet eine solche aufweist. Der Anteil Vjtv erscheint im Querschnitt, wobei ihm seine Vjvt-Deckschicht eine konstante Dicke verleiht. Die Fig. 80 zeigt eine Teilmenge Vjt entsprechend jener von Fig. 79, jedoch mit dem Unterschied, dass die Deckschicht Vjvt des Anteiles Vjtv zusätzlich durch eine konkave Deckschichtverwölbung gekennzeichnet ist.

Zur Einflussnahme auf die geometrische Konfiguration einer Wan¬ dungsschale WRji stellt die Längenänderung von hochfesten Zonen Ajn, und damit von Vjft-, resp. Vjvt-Schichten nur eine Mög¬ lichkeit dar, die im wesentlichen die Ausgangskonfiguration einer Wandungsschale WRji und damit ihre Befestigung und allfällige Vorspannung betrifft. Eine zweite Möglichkeit liegt in der Abstimmung der Verformbarkeit einer charakteristischen Teilmenge VjT dadurch, dass die Kennlinie ihrer Teilmengen Esj und ELj (gemäss Ansprüchen 31 - 34) abgestimmt wird.

Zu Fig 81 und 82 / Zu den Ansprüchen 11 und 31 bis 34:

3. Zur Abstimmung der Konfigurationsmenge einer Wandungsschale WRji

Die Querschnittsverformbarkeit eines M-Körpers, resp. einer Menge Vj kann durch das Arbeitsvermögen ihrer Teilmengen Esj und ELj, dh (Esj ELj) beschrieben werden, das im wesentlichen durch jenes der Teilmenge ELj bestimmt wird; diesbezüglich sind in den Ansprüchen 31 und 32 ein unterer und oberer Grenzwert aufgeführt. Wesentlich ist, dass im Fall von Anspruch 31 eine Relativver¬ formung des Komplementes (S -Vj) auf die entsprechende Menge Vj, und damit auf die entsprechende Vereinigung (Esj ELj) abgebil¬ det wird. Demgegenüber wird im Fall gemäss Anspruch 32 eine Rela¬ tivverformung einer Teilmenge ELj auf die entsprechende Menge Vj und als Folge davon auf das Komplement (S -Vj) abgebildet. Für diese zwei Grenzfälle sind die in den Ansprüchen 33 und 34 enthaltenen Aussagen bedeutsam, wobei der Anspruch 33 nicht zwingend dem Anspruch 31, der Anspruch 34 jedoch zwingend dem Anspruch 32 zugeordnet werden kann. Dazu muss bemerkt werden, dass aufgrund der Definition der Teilmenge Esj, als verformbare, kraftübertragende Teilmenge einer Menge Vj, eine Energie zu- oder Abfuhr betreffend der Vereinigung der Teilmengen (Esj ELj) anhand der Teilmenge ELj geschehen muss (vgl. Anspruch 34) . Trifft der Anspruch 31 zu, so weist die Teilmenge ELj, und als Folge davon die Vereinigung (Esj ELj) einen passiven Charakter auf. Trifft dagegen der Anspruch 32, zusammen mit dem Anspruch 34 zu, so weist die Teilmenge ELj, und als Folge davon, die Vereinigung der Teilmengen (Esj ELj) einen aktiven Charakter auf. Dadurch kann eine Teilmenge ELj, und damit die entsprechende charakteristische Teilmenge VjT, deren Anteile VjTf und VjTv durch die Vereinigung (Esj ELj) bezüglich der entsprechenden

Menge Vj miteinander verknüpft sind, für die umgebende Struktur, dh das Komplement (5 -Vj) als Steuer- oder allenfalls als Regelglied auftreten. Diesbezüglich wird, als Beispiel, nur auf eine einzige Möglichkeit hingewiesen, wie eine Vereinigung (Esj ELj) beeinflusst werden kann.

Die Querschnittsverformbarkeit eines M-Körpers, entsprechend einer Menge Vj kann durch eine Kennlinie angegeben werden, die jener der Teilmengen Esj und ELj, dh Esj u ELj entspricht, wobei im einfachsten Fall, was hier angenommen wird, gemäss Anspruch 11 und Fig. 63, Esj s ELj ist. Eine solche Kennlinie kann zB durch eine Temperatureinwirkung auf die Teilmengen (Esj sj ELj) verändert werden, dadurch, dass eine solche betreffend der

Teilmenge ELj, gemäss Anspruch 34, vorgenommen wird, die hier mit der Teilmenge Esj identisch ist. Wenn man die Geometrie der Teilmengen Esj ■ ELj ausser Acht lässt, Esj ■ ELj als konservativ voraussetzt und Trägheitsaspekte vernachlässigen darf, kann eine solche Kennlinie ausschliesslich anhand der Werkstoffeigen¬ schaften von Esj ≡ ELj beschrieben werden. Im Fall einer iso¬ thermen Betrachtung wären diese dann gegeben, wenn die Abhängig¬ keit der Spannungen von den Verzerrungen anhand der Komponenten des Hook'sehen Tensors gegeben wäre.

Diesbezüglich zeigt die Fig. 81 in einem Punkt eines Teilgebie¬ tes, resp. Elementes Esji ■ ELji, gemäss Fig. 63, in dessen Fläche, schematisch, die Abhängigkeit der Schubspannungen [1], von den Verzerrungen [2], wenn die Temperatur als Parameter Tl, ..., T4 verwendet wird. Anhand dieser Kurve wird deutlich, wie eine Temperaturänderung, unmittelbar, eine Aenderung der Steifigkeit eines Teilgebietes, resp. Elementes Esji β ELji bewirken kann.

Bemerkung: Die Temperatur wird in diesem Beispiel als Parameter, als Führungsgrösse, benutzt, wodurch eine charakteristische Teilmenge VjT einer Menge Vj, resp. eines M-Körpers, für diesen betreffend der umgebenden Struktur und damit für das Komplement (S -Vj) als Steuer- oder allenfalls als Regelglied auftritt, dessen Position bezüglich der ganzen Konfigurationsmenge von (S - Vj) genau definiert ist, aufgrund des Anteiles VjTf, der im hoch¬ festen Gebiet F enthalten ist, das als Referenzgebiet aufgefasst werden kann.

Dabei ist es die Relativverschiebung des Anteiles VjTv, gegenüber dem entsprechenden Anteil VjTf, einer charakteristischen Teilmenge VjT einer Menge Vj, die bezüglich der umgebenden Struktur (S -Vj) als Steuer oder Regelgrösse auftritt. Diese Möglichkeit ist in der Umkehrbarkeit der dem Kriterium 5 zugrunde liegenden Verknüpfung zwischen den Teilmengen (VjTf VjTv) einerseits, und (Esj ELj) andererseits, enthalten.

Die Einbettung eines Elementes ELji, und damit der entsprechenden

Teilmenge ELj in eine Vereinigung (Esj ELj), die wiederum in einer Menge Vj, entsprechend einem M-Körper gemäss Anspruch 1 enthalten ist, unterscheidet eine als Steuer- oder allenfalls als Regelglied wirksame, charakteristische Teilmenge VjT grund¬ sätzlich, betreffend dem Aufbau und der Verwendung, von einem herkömmlichen Steuer- oder Regelglied. Ein Element ELji der die Konfigurationsmenge einer Teilmenge Esj mitbestimmenden Teilmenge ELj kann, aber muss nicht zwingend, wie aus dem Beispiel hervorgeht, mechanisch bewegliche Teile ent¬ halten. Zu diesem Beispiel sei auch gesagt, dass allein die Entwicklung neuer Legierungen, zB Cu-Al-Ni-Legierungen, dh solchen mit einem "Gedächtnis" diesbezüglich, aufgrund einer nochmals erweiterten Querschnittsverformbarkeit eines M-Körpers, für das Verformungs-, aber auch das Stabilitäts- und allgemein dynamische Strukturverhalten, völlig neue Perspektiven eröffnen. Mit diesem Merkmal eines M-Körpers liegt eine zweite Möglichkeit vor, die Verformungskonfiguration einer Teilstruktur, zB einer Wandungsschale WRji, nun durch charakteristische Teilmengen mitzubestimmen, die eine minimale Anzahl von Steuer- oder allen¬ falls Regelelementen darstellen. 4. Lagerung einer Wandungsschale WRήi

Die Fig. 82 zeigt betreffend diesem zweiten Grenzfall einer Wandungsschale WRji gemäss Fig. 78, wie die festen, hier als Gan¬ zes schwarz gekennzeichneten M-Körperquerschnitte der Umrandungen Uj (RFj) in das Gebiet F der Struktur S eingebettet werden können: In diesem Fall wird in den Ecken einer Wandungsschale WRji resp. ihres verformbaren Teilgebietes Ewj, dessen Teilmengen Esj durch minimal verformbare Teilmengen Esj' (vgl. Ansprüche 16 und 17) ersetzt. Dabei stellt diese Lösung ihrerseits einen Grenzfall dar, der dadurch gekennzeichnet ist, dass das die Um¬ randungen Uj (RFj) verbindende Teilgebiet ausschliesslich in der Wandungsschale WRji enthalten ist. In einem solchen Fall können Umrandungen Uj (RFj) auch nur gebietsweise, als Teilgebiete Uj (T) , ausgebildet sein (vgl. Fig. 29).

Soviel zum Grenzfall gemäss Fig. 78. Die Verwendung von M-Kör¬ pern, resp. Mengen Vj, mit charakteristischen Teilmengen VjT, mit oder ohne Steuer-, allenfalls Regelcharakter, kann jedoch Wan¬ dungsschalen WRji und/oder Umrandungen Uj (RFj) kennzeichnen. Je nach Vorspannung einer Wandungsschale WRji und Abstimmung der Kennlinien der Teilmengen VjT von Uj(RFj) und WRji lassen sich für eine bestimmte Beanspruchung einer Wandungsschale WRji geometrisch verschiedene Gleichgewichtszustände auffinden. In einem solchen Fall kann die Verbindung der festen M-Körper- teilgebiete Vjf, resp. deren Einbettung in das feste Gebiet F auf verschiedene Arten geschehen: Diesbezüglich wird gegenüber der Fig. 82 lediglich auf einen zweiten Grenzfall hingewiesen, nämlich auf ein verbindendes Teilgebiet an dem WRji keinen Anteil hat: Ein solches kann anhand von Knotenkörpern auf der Basis .von Umrandungen Ui(Ri) gemäss Anspruch 4 (vgl. Fig. 34 und 35) verwirklicht werden.

Zu Fig. 83 bis 90 Sonderfälle von Strukturen / Zu den Ansprüchen 6 und 7

Bei den Aussagen zum Existenzbereich charakteristischer Teil¬ mengen VjT gemäss den Fig. 30 bis 34 wurde davon ausgegangen, dass das Volumen des Raumkomplementes von (Rj-WRj) und (Ri-WRi) , im allgemeinen betragsmässig grösser als Null ist, dh

Vol (Rj-WRj) > 0

Vol (Ri-WRi) > 0 Diese Strukturdefinition weist die folgenden Grenzfälle auf, die Gegenstand der Ansprüche 6 und 7 sind:

Die Fig. 83 zeigt gemäss Anspruch 6 in einer Struktur S den Raum Rj der neben seiner Wandung WRj zumindest lokal keinen in (Rj- WRj) enthaltenen Hohlraum aufweist, dh

Vol(Rj-WRj) = 0 Dabei wird vorausgesetzt, dass in (Ri-WRi) ein Hohlraum enthalten ist, dh

Vol (Ri-WRi) > 0 Die Fig. 84 bis 86 zeigen in einer Wandungsschale WRji, mit einem Aufbau gemäss dem Fall 2b, den Uebergang vom Fall für

Vol (Rj-WRj) > 0 → Vol (WRjiv) ■ 0 dh bis zum Fall, wo das Volumen des inneren Wandungsteilge¬ bietes WRjiv betragsmässig den Wert Null annimmt. Die Fig. 84 zeigt in einer Wandungsschale WRji mit den Teilge¬ bieten WRjif, WRjiv und Ewj, von zwei einander gegenüberliegenden Teilmengen Vjtl und Vjt2 die Anteile Vjtfl und Vjtvl, resp. Vjtf2 und Vjtv2. Betreffend ihrer Relativverschiebbarkeit beschränken sich die Anteile Vjtvl und Vjtv2 gegenseitig nicht, wenn für alle Verformungskonfigurationen von Vjtl und Vjt2

Vjtvl n Vjtv2 s { } zutrifft. Die Fig. 85 zeigt den Grenzfall für

Vol (Rj-WRj) = 0, wobei Vol (WRjiv) > 0 vorausgesetzt wird. Die Freiheit der Anteile Vjtvl und Vjtv2 betreffend ihrer Relativverschiebbarkeit besteht hier nicht mehr. Diese Anteile können jedoch zusammenhängend ausgebildet werden: Dh zwei einander gegenüberliegende Teilmengen Vjtl und Vjt2 besitzen ihren Anteil Vjtvl Vjtv2 gemeinsam, wobei dieser hier mit dem ganzen Wandungsteilgebiet WRjiv zusammenhängend ist. Unter solchen Einschränkungen können Teilmengen Vjtl und Vjt2, in gewissen Fällen, durchaus exi¬ stieren.

Die Fig. 86 zeigt einen zweiten Grenzfall bei dem das innere Wandungsteilgebiet WRjiv kein Volumen mehr aufweist, dh

Vol (WRjiv) = 0 Von da an kann keine Teilmenge Vjt (WRji) mehr existieren. Die Fig. 87 zeigt gemäss Anspruch 7 in einer Struktur S den Raum Ri, der neben seiner Wandung WRi zumindest lokal keinen in (Ri- WRi) enthaltenen Hohlraum aufweist: dh

Vol (Ri-WRi) = 0 Dabei wird vorausgesetzt, dass in (Rj-WRj) ein Hohlraum enthalten ist, dh

Vol (Rj-WRj) > 0 Weiter ist als Beispiel, ein feldinnerer Hohlraum RFj beschrif¬ tet. Die Fig. 88 bis 91 zeigen den Uebergang vom Fall

Vol (Ri-WRi) > 0 → Vol (WRif) ■ 0 dh bis zum Grenzwert, wo das innere Wandungsteilgebiet WRif, zB gebildet durch die Vereinigung der in der Wandung WRi enthaltenen Anteile Vjtf von Teilmengen Vjt von Umrandungen Uj(RFj), betragsmässig den Wert Null annimmt:

Die Fig. 88 zeigt von einer Wandung WRi, im Querschnitt deren Teilgebiete WRiv, WRif und Ewi, die in der Fig. 89 separat her¬ ausgezeichnet sind. Diese Teilgebiete können von Umrandungen Uj(RFj) gebildet sein, von denen eine, in der Fig. 88, exempla¬ risch, angedeutet ist. Von zwei in Uj(RFj) enthaltenen Teilmengen Vjtl und Vjt2 sind die Anteile Vjtfl und Vjtvl, resp. Vjtf2 und Vjtv2 beschriftet. Dieser allgemeine Fall ist durch

Vjtfl π Vjtf2 s { } gekennzeichnet, wobei diese Anteile gegeneinander, kinematisch, keine Relativverschiebbarkeit aufweisen. Die Fig. 90 zeigt den Fall für Vol (Ri-WRi) = 0, wobei Vol (WRif) > 0 Trifft weiter

Vjtfl n Vjtf2 ≠ { } zu, so sind die Anteile Vjtfl und Vjtf2 zusammenhängend; hier sind sie sogar mit dem ganzen Wandungsteilgebiet WRif zusam¬ menhängend.

Die Fig. 91 zeigt den zweiten Grenzfall, wo die innere Wandungs¬ schale WRif nicht mehr existiert, dh

Vol (WRif) = 0 Von da an kann keine Teilmenge Vjt (WRi), die hier zugleich den Teilmengen Vjt der Umrandungen Uj(RFj) entsprechen, mehr exi¬ stieren, da ein Anteil Vjtf nicht mehr existieren kann.

Bemerkung 1 : Das Verschwinden des Raumkomplementes (Ri-WRi) in mindestens einem Querschnitt hat zur Folge, dass der Hohlraum, entsprechend diesem Komplement, aus mindestens zwei Teilräumen besteht. Wenn das Komplement (Ri-WRi) in einer Struktur S durchwegs verschwindet, weist Ri in S keinen Hohlraum auf, dh Vol (Ri-WRi) = 0. Die erste Aussage bedeutet, dass der Hohlraum, entsprechend dem Komplement (Ri-WRi) , in einer Struktur S an ausgewählten Stellen verschwinden kann, dh nicht existieren kann, während er an anderen Stellen dieser Struktur S nicht verschwindet, dh gegeben sein kann. Darauf wird bei der Be¬ sprechung der Ansprüche 16 und 17 zurückgekommen.

Bemerkung 2: Trotz der Möglichkeit eines lokalen und allgemeinen Verschwindens des Raumkomplementes (Ri-WRi) bleibt der Raum Ri, zumindest in seiner Wandung WRi, in der gemäss Kriterium 4-3 zwingend das Gebiet F von F verwirklicht wird, bestehen. Diese Gegebenheit wird, im Anschluss an die Besprechung der Fig. 92 und 93 erlauben, auf die mathematisch-physikalische Bedeutung des Raumes Ri aufmerksam zu machen.

Zu Fig. 92 und 93 / vgl. Anspruch 16 und 17:

Die Fig. 92 zeigt in einer Struktur S zwei Räume RI und R2 mit einem Wandungsaufbau gemäss Fall 2b, gemäss Fig. 20, im Quer¬ schnitt, wobei der Raum R2 im Raum RI enthalten ist. Die Wandung WRI des Raumes RI besteht aus den Wandungsschalen WRla und WRli. Die Wandung WR2 besteht aus den Wandungsschalen WR2a und WR2i. Dabei entspricht die innere Wandungsschale WRli des Raumes RI der ausseren Wandungsschale WR2a des Raumes R2. In WRI ist eine allgemeine Teilmenge Vlt, schraffiert, und in WR2 eine allgemeine Teilmenge V2t, entgegengesetzt schraffiert, eingetragen, wobei Vlt und V2t in WRlisWR2a einen gemeinsamen Anteil VltvEV2tv besitzen, wenn davon ausgegangen wird, dass das Gebiet F, das schwarz angetönt ist, in WRla und WR2i enthalten ist. Wesentlich ist bei dieser Darstellung, dass der gemäss Kriterium 3-1 im Gebiet F geforderte Zusammenhang fehlt; ebenso fehlt der gemäss Kriterium 3-3 geforderte, minimale Zusammenhang zwischen WRla und WRli sowie zwischen WR2a und WR2i.

In einem solchen Fall können nun die in Fig. 92 eingezeichneten Teilmengen Vlt und V2t als charakteristische Teilmengen VI'T und V2'T ausgebildet werden, die lokal entsprechend dem Bereich von VI'T und V2'T, durch je eine, gemäss Anspruch 16, minimale Verformbarkeit der entsprechenden Teilmengen Esj, aufgrund zu¬ mindest je eines Elementes Esj'i, hier Esl'i und Es2'i, gekenn¬ zeichnet sind, die gemäss Anspruch 17, im zusammenhängenden Gebiet F enthalten sind, was in der Fig. 93 dargestellt ist. Erkennbar sind die nicht verformbaren, charakteristischen Teil¬ mengen VI'T und V2'T:

VI'T ist mit der Teilmenge VI'Tf in WRla und mit der Teilmenge VI'Tv in WRli*WR2a enthalten; wobei VI'Tf und VI'Tv durch ein praktisch nicht verformbares Element Esl'i verbunden sind. V2'T ist mit V2'Tf in WR2i und mit V2'Tv in WRli«WR2a enthalten, wobei

V2'Tf und V2'Tv durch ein praktisch nicht verformbares Element Es2'i verbunden sind. Aufgrund des gemeinsamen Anteiles VI'Tv sV2'Tv wird damit der gemäss dem Kriterium 3-1 vorausgesetzte Zusammenhang im Gebiet F, das gemäss Fig. 92 in WRla und WR2i enthalten ist, hergestellt. Ebenso wird der gemäss Kriterium 3-3 geforderte minimale Zusammenhang zwischen WRla und WRli sowie WR2a und WR2i hergestellt.

Gemäss Anspruch 7 folgt, dass der Hohlraum, entsprechend dem Komplement (Ri-WRi) in einer Struktur S örtlich verschwinden kann, dh nicht gegeben sein kann, um an einer anderen Stelle derselben Struktur S wiederum gegeben zu sein. Mit den Ansprüchen 16 und 17 wird auf eine Möglichkeit hingewiesen, wie dem Kriterium 3-3 gemäss Anspruch 1 entsprochen werden kann. Die Ansprüche 7, 16 und 17 haben zur Konsequenz, dass in einer Struktur S der Raum Ri, mit einem Teilgebiet in einem Raum Rj enthalten sein kann, und dass umgekehrt, ein Raum Rj, im Raum Ri enthalten sein kann, und dass trotzdem dem im Anspruch 1 gefor¬ derten Zusammenhang im Gebiet F (Kriterium 3-1) entsprochen werden kann, in dem zugleich, gemäss den Ansprüchen 16 und 17, dem ebenso im Anspruch 1 enthaltenen Kriterium 3-3 entsprochen wird.

Aus dieser Sicht kann jetzt auch, unter Beachtung der Kriterien 3-1 und 4-3, die mathematisch-physikalische Bedeutung des Raumes Ri aus seinem Minimum heraus verstanden werden, das durch Min (Ri) ■ F s F s WRi _ Ri * {} gekennzeichnet ist. Der so degradierte Raum Ri ist nun auf seinen mathematisch-physikalischen Aspekt, der in der Struktur S als Dualraum F, gegenüber dem Struktυrkomplement (S - F) aufgofasst werden kann, zurückgestuft:

Die vorliegende Struktur S ist dadurch gekennzeichnet, dass ihre Beanspruchung stets, zugleich eine quasi polarische Abbildung auf das Strukturkomplement (S - F) und den Dualraum F bewirkt, dessen Minimum dem Gebiet F entspricht. Der Raum Ri CS erscheint nur noch als Ausstülpung des zum Komplement (S - F) dualen Raumes F c S der für ein nicht verschwindendes Komplement Vol (Ri-WRi), im

Fall einer nach aussen begrenzten Struktur S, einen Hohlraum aufweist. Wenn im Anspruch 1 vom Gebiet F in der Wandung WRi des Raumes Ri ausgegangen wird, so wird vom Mimimum des Dualraumes ausgehend, von Anfang an, die Möglichkeit seiner Ausstülpung betrachtet. Von daher ist die Auffassung, dass Ri auch für Vol (Ri-WRi)=0 einem "Raum" entspricht, sinnvoll. Somit kann fortan die Betrachtung auf gegliederte Wandungsteilgebiete WRjif ausgeweitet werden; dabei wird vorausgesetzt, dass in einem Wandungsteilgebiet WRjif das im Anspruch 1 vorausgesetzte Gebiet F verwirklicht wird. Als Folge davon dürfen charakteristische Teilmengen VjT auch in gegliederten Wandungsschalen WRji be¬ trachtet werden, was bis anhin nicht der Fall war. Diese Mög¬ lichkeiten haben aber auch zur Konsequenz, dass ein Wandungs¬ teilgebiet WRjif nicht zwingend ausserhalb einem entsprechenden Wandungsteilgebiet WRjiv angeordnet werden muss, sondern, dass durchaus der umgekehrte Fall eintreten kann, je nach der sta¬ tisch-konstruktiven Ausbildung des Gebietes F (vgl. Fig. 92) . Zu Fig. 94 - 97 / Zu den Ansprüchen 18, 19 und 20:

Gemäss Anspruch 3 wird gesagt, dass der Anteil VjTv einer cha¬ rakteristischen Teilmenge VjT in. mindestens einem Wandungskom¬ plement KWRj, in mindestens einem Feldkomplement KFj enthalten ist. Gemäss Anspruch 6 liegt der Grenzfall vor, dass ein Raum¬ komplement (Rj-WRj) verschwindet. Dazu zeigt die Fig. 94 ein Wandungskomplement KWRjl, in der Konfiguration KO, im Quer¬ schnitt, bestehend aus dem ausseren Wandungsteilgebiet WRjif, in der Konfiguration KO, und einem inneren Wandungskomplement, das wiederum aus vier Feldkomplementen KF1, ...., KF4 besteht, die gemäss Anspruch 18, als Teilgebiete, je eine Leiterplatte Ll, ...., L4 enthalten. Diesbezüglich ist, als Beispiel, ein Leiter der Teilmenge Qjn in der Leiterplatte L3, die im Komplement KFj3 enthalten ist, beschriftet. Gemäss Anspruch 18 wird davon aus¬ gegangen, dass ein solcher Leiter, in einer Leiterplatte L, in einem integrierten Schaltkreis, zB auf MCM-Basis (Multichip- Modul-Technologie) usw enthalten ist. Dabei entspricht die Konfiguration KO (KWRjl) dem Montagezustand des Komplementes KWRjl, resp. dieser Anordnung. Die Fig. 95 zeigt einen Ausschnitt des Komplementes KWRjl in der Konfiguration K(KWRjl), entspre¬ chend dem Betriebszustand. Die Fig. 96 und 97 zeigen je einen Ausschnitt des Komplementes KWRjl entsprechend dem Montage- und Betriebszustand, vergrössert. Daraus geht hervor, wie eine, fett umrandete, charakteristische Teilmenge VjT, im Betriebszustand wiederum eine Teilmenge, entsprechend einem zusammenhängenden, elektrisch leitenden Teilgebiet, aufweist, das mit einem elek¬ trisch leitenden Teilgebiet mindestens einer Leiterplatte hier L3 zusammenhängt, und weiter mit einem elektrisch leitenden Teil¬ gebiet mindestens eines Wandungsteilgebietes von WRjif zusam¬ menhängt, und dass dieses zusammenhängende elektrisch leitende Gebiet als Massesystem, mit GND bezeichnet und schraffiert an¬ gedeutet, ausgebildet ist (vgl. Anspruch 19) . Eine Möglichkeit zur Verwirklichung des in VjT vorausgesetzten elektrisch lei¬ tenden Teilgebietes wird später in der Fig. 102, angegeben. Die Fig. 96 zeigt weiter eine nicht verformbare charakteristische Teilmenge VI'T gemäss Anspruch 16, fett eingerahmt, in welcher der Zusammenhang zwischen dem Wandungsteilgebiet WRjif und dem Komplement KFj3, gemäss Kriterium 3-3 hergestellt ist, wobei in KFj3 gemäss Anspruch 18 eine Leiterplatte L enthalten ist. Dabei ist in einer solchen, nicht verformbaren, charakteristischen Teilmenge Vj'T, zB VI'T, gekennzeichnet durch den Anteil VI'Tf, der in WRjif enthalten ist, und. den Anteil VI'Tv der in KFj enthalten ist, gemäss Anspruch 20, als Teilgebiet, die Schnitt¬ stelle der Leiterplatte, zB in der Form von "Steckern" enthalten.

Anmerkung: Die Entwicklung der Leiterplatten ist durch eine stets höhere Integrationsdichte der verwendeten Elemente gekennzeich¬ net, (Bsp.: MCM-Technologie, COB-, resp. Chip-on-board-Technolo- gie, Hybrid-Technologie) . Die damit verbundene stets höhere spezifische Wärmeabgabe kann zB an der Oberfläche von Leiter¬ platten, insbesondere bei einem zugrunde liegenden Schwingungs¬ spektrum, für die Verbindungstechnik (Ball-Wedge, Wedge-Wedge usw.) und die Verpackung (Packaging/Encapsulation) Probleme verursachen deren Auswirkungen schwer abschätzbar sind. Ein begehbarer Weg zur Entschärfung dieser Problematik, ua zur allgemeinen Spannungsabsenkung, besteht in der Definition und Ausbildung einer übergeordneten Systemarchitektur, entsprechend dem Betriebs- nicht aber dem Montagezustand eines Gerätes. Hierzu kann die exakte Steuer- und Kontrollierbarkeit der geometrischen Konfigurationsmenge eines Gehäuses, hier des Wandundungsteilge- bietes WRjif einen Schlüssel darstellen. Voraussetzung hierzu sind, was nicht dargestellt ist, charakteristische Teilmengen VjT, in den WRjif-umgebenden Umrandungen Uj(RFj), die als Steuer- resp. Positionierelemente (gemäss den Ansprüchen 32 und 34) ausgebildet sind.

Durch den Uebergang des Wandungsteilgebietes WRjif von der Kon¬ figuration KO (WRjif) in K(WRjif) und damit durch den Uebergang des Komplementes KWRjl von der Konfiguration KO (KWRjl) in K(KWRjl), wird durch die charakteristischen Teilmengen VjT gemäss Fig. 96 und 97 gleichzeitig die mechanische Lagerung der Leiterplatten gewährleistet - der gemäss Anspruch 19 im Gebiet GND vorausgesetzte Zusam¬ menhang hergestellt und allenfalls wärmeableitende Zonen geschaffen.

Die Ausbildung einer solchen charakteristischen Teilmenge VjT wird später beschrieben (Fig. 102) . Zu Fig. 28 und 29 sowie zu den Ansprüchen 21 und 22:

Die Fig. 28 und 29 veranschaulichen, wie in einer Struktur S ein Hohlraum, entsprechend dem Komplement (Ri-WRi) gegeben sein kann, der gemäss Anspruch 31 für Installationen vorgesehen ist, die zB elektrische Leiter enthalten können, die ihrerseits durch bewegte Ladungsträger gekennzeichnet sein können.

Diesbezüglich gewinnt die Abschirmung einzelner Raumkomplemente zB (Rj-WRj) für technische Systeme die zB hochintegrierte Schaltungen aufweisen, aber auch für den Menschen mit seinem zunehmend empfindsameren Organismus, aufgrund der Problematik betreffend die elektromagnetische Verträglichkeit, laufend an Bedeutung.

Diesbezüglich ist, anstelle der heutzutage oftmals praktizierten additiven Massnahmen, dieser Patentschrift erstens die Mög¬ lichkeit zugrunde gelegt, den für das Gebiet F aufzuwendenden, hochfesten Werkstoff, anteilsmässig, gemäss Kriterium 4-3 oder allenfalls gemäss Kriterium 4-4 in der Raumwandung WRi zu kon¬ zentrieren, wobei gleichzeitig davon ausgegangen wird, was in den Ansprüchen nicht weiter konkretisiert ist, dass dieser hochfeste Werkstoffanteil dabei so eingesetzt und spezifiziert wird, dass er betreffend seiner elektromagnetischen Eignung, was insbesonde¬ re (auch) für Verbundwerkstoffe zutrifft, optimal eingesetzt wird [12] .

Zweitens wird mit dem Anspruch 22, aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit von hochfesten Zonen Ajn, soweit diese gemäss An¬ spruch 13 gegeben ist, zwingend verlangt, dass, in der Wandung WRi des Raumes Ri ein zusammenhängendes, elektrisch leitendes Teilgebiet, zB gemäss DIN VDE 0185, angelegt wird.

Die Gliederung von Strukturgebieten, zB Wandungsschalen WRji aufgrund von verformbaren Teilgebieten Ewj, die als elektrisch isolierende Teilgebiete ausgebildet werden können, schaffen be¬ reits in der tragenden Struktur S geradezu ideale Voraussetzungen zur Definition und Ausführung von zusammenhängenden, elektrisch leitenden und/oder abschirmenden Gebieten, entsprechend den Kriterien betreffend EMV. Zu Fig. 98, 99 / Zu den Ansprüchen 23 und 24:

Die Ausbildung einer Teilmenge Esj, im lokalen, einbettenden Raum (Ej-Esj) von Vj(S) und damit in einer Menge Vj ist Gegenstand von Anspruch 23. Aus dem Anspruch 24 geht eine Möglichkeit hervor, wie dem Anspruch 23, bei einer gleichzeitigen Minimalisierung der Herstellungskosten einer Vereinigung der Teilmengen Esj und ELj Rechnung getragen werden kann. Dazu ist festgehalten, dass die Werkstoffeigenschaften dieser Vereinigung, gekennzeichnet durch die Komponenten des Hook'sehen Tensors C, [8], im Mittel, entlang ausgewählter Linien, in zumindest einer gekrümmten Fläche, in¬ variant sind, wenn die Temperatur als konstant angenommen wird. Die Fig. 98 zeigt, angelegt um die Teilmenge ELj, als Kern, die Teilmenge Esj, als Deckschicht, bestehend aus einer hochfesten Phase 1 und einer Phase 2, als Harz. Wird für die Teilmenge Esj, als Phase 1, ein ein- oder mehrlagiges textiles Gewebe gewählt, so sind die Werkstoffeigenschaften, im Mittel, im Fall einer zu¬ grunde liegenden Körperbindung, entlang der Schüsse 10 und Ketten 11 sowie der Binormalen 12, betreffend 10 und 11, konstant. Die Fig. 99 zeigt einen Ausschnitt der Teilmenge Esj abgewickelt. Erkennbar ist von der Phase 1 ein Schuss 10 und eine Kette 11 die hier als Geraden vorkommen, entlang denen, wie entlang der Binormalen 12, betreffend 10 und 11, gemäss Anspruch 24, die Werkstoffeigenschaften, im Mittel, konstant sind.

Zur Fig. 100 und zum Anspruch 25:

Die Fig. 100 zeigt gemäss Anspruch 25 im Querschnitt, einen

Ausschnitt einer Vereinigung der Teilmengen Esj und ELj, dh

(Esj ELj) . Dieser Verbund zeichnet sich dadurch aus, dass die

Teilmenge Esj, als hochfeste Phase, in der Form ausgerichteter oder nicht ausgerichteter Fasern, zB metallischen Fasern, Koh¬ lefasern usw., in der Teilmenge ELj, als kompressible Phase an¬ gelegt ist. Diesbezüglich sei bemerkt, dass eine geeignete Ausbildung von (Esj ELj) dem im Kriterium M5 vorausgesetzten Zusammenhang durchaus gerecht werden kann.

Zur Fig. 101 und zum Anspruch 26:

Die Fig. 101 zeigt eine mögliche Ausbildung der Vereinigung Esj und ELj, dh (Esj ELj) gemäss Anspruch 26. Wesentlich ist hier, dass die Phase Esj verwoben, zB als 3-dimensional ver¬ kettetes Gerüst verwoben, in der kompressiblen Phase ELj ent¬ halten ist. Derartige 3-dimensionale Hybridverbunde können, ge¬ genüber nur 2-dimensional verwobenen Schichten der Esj-Phase, die mit Schichten der ELj-Phase verklebt angeordnet sind, Vorteile aufweisen.

Zur Fig. 102 und zu den Ansprüchen 25 und 26:

Die Fig. 102 zeigt die Teilmenge VjT gemäss Fig. 96 vergrössert in der Konfiguration KO (VjT) . Erkennbar ist der Anteil VjTv, der im Komplement KFj enthalten ist, und der Anteil VjTf, der im Wandungsteilgebiet WRjif enthalten ist, und von den Teilmengen (Esj ELj) die beiden Teilgebiete, die in der Konfiguration

KO (VjT) voneinander getrennt sind. Erkennbar ist auch, wie diese zwei Teilgebiete geometrisch, ineinander passend, ausgebildet sind.

In diesem Fall wird davon ausgegangen, dass in (Esj ELj) die

Teilmenge Esj als verformbare, kraftübertragende, elektrisch leitende und zugleich wärmeableitende Phase in der Teilmenge ELj als zweite Phase angelegt ist, wobei ELj hier ihrerseits, neben einer mechanischen Kompressionseigenschaft, eine elektrisch lei¬ tende, wärmeableitende und allenfalls schwingungsdämpfende Eigen¬ schaft aufweisen kann.

Aus dieser Abbildung geht sodann hervor, wie an den Trennflächen von KFj und WRjif mit (Esj O ELj) Verknüpfungszonen Bjiv und Bjif vorhanden sind, die neben ihrer mechanischen Eignung, hier, als elektrisch leitend vorausgesetzt werden. Zwischen KFj, (Esj

ELj) und WRjif kann nun gemäss den Fig. 96 und 97 ein Zusam¬ menhang hergestellt werden, dadurch dass WRjif von der Konfigura¬ tion KO (WRjif) in jene von K(WRjif) übergeführt wird, was hier nicht dargestellt ist. Verformt sich nun das Wandungsteilgebiet WRjif aufgrund eines Lastspektrums und bleibt für die ganze dabei eintretende Konfigurationsmenge der Zusammenhang zwischen den zwei Teilgebieten von (Esj ELj) aufrechterhalten, so liegt mit dem schraffierten Teilgebiet in VjT, und den in KFj und WRjif nur angetönt schraffierten Teilgebieten, das zusammenhängende Gebiet GND gemäss Anspruch 22 vor. Zum Anspruch 27:

Konventionelle Verbundwerkstoffe, die den Ansprüchen 23 - 26 zu¬ grunde liegen, sind durch ein ,Gefüge gekennzeichnet, dessen MikroStruktur, im Grenzfall, bis hinunter ih einen Grössenbereich von etwa 10 ^"7 m kontrollierbar ist. Im Anspruch 27 wird nun ausdrücklich darauf hingewiesen, dass den Teilmengen einer Menge Vj auch nanokomposite Teilgebiete zugrunde liegen können, dh solche, die chemisch strukturiert werden, und deren Mikrogefüge dadurch, im Grenzfall, hinunter bis in eine Grössenordnung von 10 ^"9 m kontrollierbar wird [13] .

Zu Fig. 103 und 104 / Zu den Ansprüchen 1, 15, 18 - 20, 25, 26:

Die Fig. 103 zeigt einen Ausschnitt eines nicht verzweigten Wandungsteilgebietes WRjif mit vier Feldko plementen KF1, ...KF , im Querschnitt in der Konfiguration KO (WRjif) , wobei das Komplement KF1 fett umrandet ist. Exemplarisch ist eine Teilmenge VjT, ebenfalls fett umrandet, angegeben in welcher ein Element Esji, gestrichelt umrandet, einer nicht weiter spezifizierten Teilmenge Esj angenommen wird. Der im Element Esji vorausgesetzte Zusammenhang fehlt in der Konfiguration KO (WRjif). Dieser Zusammenhang kommt durch den Uebergang des Wandungsteilgebietes WRjif in die Konfiguration K(WRjif) gemäss Fig. 104 zustande. Erkennbar ist, dass die Teilmenge VjT ,mit zwei Teilgebieten VjTfl und VjTf2, entsprechend dem Durchschnitt VjT n F, im Wandungsteilgebiet WRjif enthalten ist, was schraffiert hervorge¬ hoben ist. Dabei wird in diesem Beispiel angenommen, dass das Wandungsteilgebiet WRjif zumindest mit den schraffierten Zonen im Gebiet F enthalten ist. Wesentlich ist gemäss Anspruch 1 nur, dass die Teilmenge VjT mit mindestens einem Teilgebiet des Antei¬ les VjTf im Gebiet F enthalten ist, und dass der Zusammenhang mit einem Element Esji in Verknüpfungszonen Bjif gemäss Fig. 104 hergestellt ist. Weiter ist erkennbar, dass die Teilmenge VjT mit ihrem Anteil VjTv, resp. dessen Elementen VjTvl, ... VjTv4, entsprechend dem Durchschnitt VjT n KFj m (Esji n KF1) ... (Esji n KF4) in den Feldkomplementen KF1, ... KF4, aufgrund von Verknüpfungszonen enthalten ist welche, entgegengesetzt schraf¬ fiert, hervorgehoben sind, wobei hier angenommen wird, dass für diese Verknüpfungszonen Bjiv E BFji E Esji n KFj zutrifft. Charakteristisch ist, dass ein Komplement KFj, gegenüber einem benachbarten, und gegenüber dem Wandungsteilgebiet WRjif, eine Freiheit besitzt und dass ein Komplement KFj, aufgrund eines verformbaren, kraftübertragenden Elementes Esji mit den übrigen Komplementen, und dem Wandungsteilgebiet WRjif, bei deren Relativverformung, verbunden bleibt, wozu eine Vorspannung des Elementes Esji seitens des Wandungsteilgebietes WRjif, zB gemäss Anspruch 15, vorausgesetzt wird. Wenn man, als Beispiel, annimmt, dass in den Komplementen KF1, ..., KF4 Leiterplatten gemäss den Ansprüchen 18 - 20 enthalten sind, deren Ein- und Ausbau gewährleistet sein muss, erkennt man sofort, dass eine herkömmliche Ausbildung eines so angeordneten Elementes Esji weder verformungs- noch befestigungstechnisch in Frage kommt. Zur Definition und Ausbildung einer übergeordneten Systemarchi¬ tektur ist in einem solchen Fall, von allem Anfang an wesentlich, dass zwischen der Konfiguration KO (WRjif), entsprechend dem Montagezustand, und der Konfigurationsmenge K(WRjif), entspre¬ chend dem Betriebszustand, unterschieden, resp. gewählt werden kann. Das setzt erstens die genaue Kenntnis, sowie die Steuer- und allenfalls Regelbarkeit der Konfigurationsmenge K(WRjif) voraus, was wie die Lagerung der Komplemente KFj früher disku¬ tiert wurde (vgl. Fig. 94-97). Zweitens muss an ein Element Esji die Anforderung gestellt werden, dass es entkoppelbar ist und dass es an der Kinematik des Wandungsteilgebietes WRjif, und jener der in WRjif enthaltenen Komplementen KFj teilnehmen kann. Gegenüber früheren Ausführungen ist hier jedoch neu, dass eine charakteristische Teilmenge mit mehreren Elementen, hier VjTfl und VjTf2 im Gebiet F und mit mehreren Elementen, hier VjTvl, ..., ..., VjTv4 in je einem entsprechenden Gebietskomplement, hier den Feldkomplementen KF1, ..., KF4 enthalten ist, wobei, streng genommen, das hier vorkommende Element Esji, entlang seiner Länge seinerseits in mehrere Elemente gegliedert werden müsste, eine Aufteilung die nicht vorgenommen wurde.

Zur Fig. 105 und zum Anspruch 28:

M-Körper erlauben den Aufbau von Strukturen, die allgemein dynamisch- und insbesondere schwingungstechnisch, erhöhten An¬ forderungen standzuhalten vermögen. Diesbezüglich ist im Anspruch 28 festgehalten, dass eine Struktur S, im Gebiet F Gelenke, und dass damit, zB ein Teilgebiet Fl CFCF gegenüber einem Teilgebiet F2 c F c F, Freiheitsgrade aufweisen kann. Diese

Möglichkeit wurde seinerzeit bereits den Wandungsteilgebieten WRjif gemäss den Fig. 94 - 97 sowie Fig. 103 und 104 zugrunde ge¬ legt, wobei damals jedoch nicht darauf eingegangen wurde, was somit nachgeholt ist.

Die Fig. 105 zeigt eine Struktur S, bestehend aus vier Teil¬ strukturen 1, 2, 3 und 4, fett umrandet, denen dasselbe Gebiet F zugrunde liegt. Erkennbar ist, dass das Gebiet F an zwei Stellen zwei mit Gl und G2 bezeichnete Gelenke aufweist, die das gemein¬ same Gebiet F der Teilstrukturen 1, 2, 3 und 4 in drei Teilge¬ biete F1234, F2 und F4 gliedern. In diesem Beispiel wird ange¬ nommen, dass das Teilgebiet F1234, das weiss belassen ist, in den Teilstrukturen 1, 2, 3 und 4, das Teilgebiet F2, schraffiert gekennzeichnet, in der Teilstruktur 2, und das Teilgebiet F4, entgegengesetzt schraffiert, in der Teilstruktur 4 enthalten ist. Eine solche Struktur kann zB einen Roboter auszeichnen.

Zu den Fig. 106 und 107 / Zur Definition einer Teilmenge Esj:

Die Fig. 106 und 107 zeigen nochmals je ein Wandungsteilgebiet WRjif, mit darin enthaltenen Komplementen KWRj, und eingezeich¬ neten, charakteristischen Teilmengen VjT, fett umrandet, im Quer¬ schnitt:

Dabei sind in der Fig. 106 drei charakteristische Teilmengen VIT, ..., V3T erkennbar. Als Beispiel sind in der Teilmenge VIT deren Elemente VITvl und VlTv2, mit denen VIT in den Komplementen KWRjl und KWRj2 enthalten ist, schraffiert angegeben. Entsprechend sind in der Teilmenge V2T deren Elemente V2Tvl und V2Tv2 beschriftet. Daraus geht hervor, dass die Elemente VITvl - V2Tv2 identisch sind. In VjTl, ..., VjT3 werden nun, entsprechend dem nicht schraffierten und nicht in WRjif enthaltenen Bereich, drei entsprechende, nicht beschriftete Elemente Esji, ..., Esj3 angenommen, die einer gemeinsamen Teilmenge Esj einer Menge Vj angehören. Dabei stellt man fest, dass die Elemente Esji und Esj2 je drei Längenabschnitte aufweisen, wogegen im Element Esj3 nur zwei Längenabschnitte enthalten sind.

In der Fig. 107 ist eine charakteristische Teilmenge VjT, ge¬ strichelt umrandet eingezeichnet, die neben einem Anteil VjTf im Wandungsteilgebiet WRjif zwei Elemente VjTvl und VjTv2 in je einem Wandungskomplement KWRjl und KWRJ2 aufweist. Gegenüber der Fig. 106 weist die Teilmenge Esj drei Elemente Esji, ..., Esj3 auf, die nicht entlang einer Linie, sondern dreiecksförmig ange¬ ordnet sind.

Betreffend der Fig. 106 und 107 mag sich die Frage stellen, welches die Menge Vj ist, die einer solchen Anordnung entspricht; den Querschnitten gemäss den Fig. 106 und 107 entspricht je eine Menge Vj, weil beiden Anordnungen je eine Teilmenge Esj ent¬ spricht. Dies wird im nachfolgenden Überblick nochmals festge¬ halten.

Ueberblick über den strukturtechnischen Aspekt eines M-Körpers, entsprechend einer Menge Vi in einer Struktur S c S / Bemerkungen zur Physik:

Dieser Beschreibung liegt die Definition eines M-Körpcrs, entsprechend einer Menge Vj in einer Struktur S zugrunde, ge¬ kennzeichnet dadurch, dass im 3-dimensionalen Raum R ein nicht materialisiertes, leeres Gebiet ε, in der Ausgangskonfiguration

K0 (ε) und eine später zu materialisierende, tragende Struktur S so angelegt wird, dass S zB mit einem volumenmässig zu minima- lisierenden Teilgebiet, entsprechend der Spur S n ε im einbet¬ tenden Raum, entsprechend dem Komplement (ε - _> n ε) enthalten ist, und dass diese Spur die Struktur S in ein zusammenhängendes Gebiet F und in ein Komplement (S - F) trennt, dh S s F (S n ε) (S - F) , wobei S n ε * { } und dass im Komplement (S - F) einzelne in sich, mit dem Gebiet F aber vorerst nur minimal zusammenhängende Gebiete Sy angelegt werden, die wiederum mit je einer Spur Sy n ε im Teilgebiet S

KSy s Sy - Sy n ε, wobei Sy n ε * { } in mindestens einer Spur Sy n ε hergestellt wird in dem eine solche, konstruktiv, anhand von lokalen, F und KSy verbindenden Teilgebieten, entsprechend Teilmengen Esj, von Mengen Vj so verwirklicht wird, dass je eine Teilmenge Esj = Vj n Sy n ε ≠ {}, zusammen mit je einer Teilmenge Vj n F * { } und Vj n KSy • { } in der Struktur S eine Menge Vj definiert. Eine Teilmenge Esj stellt demnach die Verkörperung eines lokalen Teilgebietes Esj im zu materialisierenden Raum, enthalten in einer Spur Sy n ε, im an sich nicht materialisierten Raum, entsprechend dem Gebiet ε dar. Eine solche Verkörperung ist anhand einer volumen- und diese wiederum anhand einer dimensionalen Minimalisierung und einer dadurch möglichen Krümmung von Teilgebieten einer Teilmenge Esj, unter Beachtung stabilitätstheoretischer Gesichtspunkte, möglich. Es ist nun eine Teilmenge Esj die, aufgrund der Verknüpfungen gemäss dem Kriterium 5 umkehrbar eindeutig eine Menge Vj und damit einen M-Körper in einer tragenden Struktur S definiert:

Esj «==> (Vjf, Vjv) , wobei Vjf - Vj o F und Vjv s vj n KSy

Zur kostenmässigen Minimalisierung des Gebietes F und allenfalls der Gebietskomplemente KSy werden in F ein Gebiet F und in KSy ein Wandungskomplement KWRj angelegt. Als Folge davon werden in Vjf und Viv, minimal, je ein Anteil VjTf c F und VjTv c KWRj zu einer verformungsmässig höherwertigen, charakteristischen Teil¬ menge VjT ausgebildet, wobei diese maximal, mit der Menge Vj identisch ist. Nun kann zur globalen Strukturdefinition zurückge¬ kehrt werden

S ≡ F Vj KWRj , wenn KWRj _ε KSy _ _

Die Teilmenge Esj steht am Anfang der eigenen, neuartigen Ver¬ haltensweise einer Menge Vj in einer Struktur _>, bezüglich der umgebenden Struktur (S -Vj) . Eine so ausgebildete, zusammenhän¬ gende Struktur S kann zB, wenn sie ein konservatives System darstellt, als Ansatz zu einer gemäss dem Prinzip von Hamilton [6], [10], energetisch und/oder verformungsmässig, gegenüber heutigen Lösungen, weiter optimierbaren Struktur betrachtet werden (vgl. Ansprüche 35 und 36).

Der vorliegende Lösungsansatz erlaubt betreffend der Interpre¬ tation des Prinzips von Hamilton, in dem, für ein gegebenes La¬ stspektrum, die potentielle Energie, und damit auch die Formän¬ derungsenergie einer Struktur S umkehrbar eindeutig mit deren kinetischen Energie zusammenhängt, gegenüber der heute üblichen Interpretation einen Schritt weiterzugehen, indem sich die Gestaltänderungsenergie betreffend dem Anteil, der durch eine Re¬ lativverformung von Teilstrukturen verursacht wird, als minima- lisierbar erweist. Dies wird besonders dann augenscheinlich, wenn man den Grenzfall dieses Prinzips, das Prinzip vom Mimimum der Formänderungsenergie betrachtet. Neben der 1. Variation des elastischen Potentials ist jedoch auch die 2. Variation bedeut¬ sam, weil sie ein Stabilitätskriterium darstellt. In diesem Fall kann eine Modifikation von Verschiebungswerten einer Teil¬ struktur, betreffend einer bestimmten Verformungskonfiguration, aufgrund eines im allgemeinen nicht linearen Beitrages zur Stabilität, diese allenfalls wesentlich verbessern. Dazu kann ebenso eine geeignete Anwendung von Anspruch 12 beitragen, worauf in dieser Arbeit jedoch nicht eingegangen wird. Als Folge davon werden die aus dem Prinzip von Hamilton ableitbaren Gleichungen von Euler-Lagrange wohl modifiziert, ihr Gültigkeitsbereich ge¬ gebenenfalls erweitert, nicht aber wird diesbezüglich der bishe¬ rige Rahmen der mathematisch-physikalischen Beschreibung einer Struktur verlassen. Neu ist aber, dass durch das, gegenüber einem herkömmlichen Konstruktionskörper, grundlegend erweiterte Verfor¬ mungsverhalten einer Menge Vj, und der dadurch bedingten topolo¬ gischen Strukturausbildung, sowie aufgrund der Umkehrbarkeit der dieser zugrunde liegenden Verknüpfungen, zugleich eine Vorausset¬ zung erbracht ist, entsprechend die Konfigurationsmenge einer Struktur S, gegenüber herkömmlichen, mechanisch beanspruchten Strukturen zu erweitern. Dabei stellen die Ansprüche 31 - 34 die Grundlage dieser neuartigen statischen und/oder dynamischen und/oder geometrischen Strukturabstimmung dar.

Im Gegensatz zu anderen Konstruktionskörpern geht die Definition einer Menge Vj, entsprechend einem M-Körper in der Struktur S ausschliesslich aus der mathematisch-physikalischen Definition einer Menge Vj bezüglich der umgebenden Struktur (S -Vj) hervor. Dabei wird das Gebiet F von Anfang an in einem Raum Ri, und das Komplement (S - F) in Räumen Rj einer Struktur S und einer Struktur S, dh der tragenden Struktur S, unter Berücksichtigung des umgebenden Raumes (S- S) angelegt.

Das nachfolgende Schema soll den Überblick erleichtern: Globale Betrachtung einer Struktur . ^* ? Einbet _t ung der Vereiniςuncj und eines Gebietes £: ₍ 5u £) in der Struktur S: (S v £ ) CSCR

{£, _>} {£ s S s, s S) <z R wobei S r. £t ()

F (SF) - FJ (S f. £) u (SF)

SF ≡ {Sy) wobei Sy r. £i {) und KSy - Sy - Sy £

Lokale Problemlösung: Zusammenhang ei- Einbettung der Gebiete F nes Gebietes Sy mit dem Gebiet F: und Sy in die Struktur S:

Fu (Sy n .) u KSy F c Ri c _> c S Sy c Rj c 5c S

Vj e Vj(_>) m Vjf _, ESJ VJV > Vj(S)

Menge V j , betre fend die tragende Menge Vj(S) betreffend die

Struktur S, gekennzeichnet durch minde- Struktur S stens eine charakteristische Teilmenge

VjT die mit je einem Anteil

VjTf F c F und VjTv c KWRj c KSy in einem höherwertigen, volumenmässig minirnalisierten Teilgebiet F c F und KWRj ei KSy enthalten ist.

Rückkehr zur globalen Strukturdefinition:

S _ FJ ι_ Vj ι_^ KWRj, wenn KWRj _ KSy ss Fig. 55A zeigt ein Rahmenprofil im Querschnitt als erstes Aus¬ führungsbeispiel für einen 2-dimensionalen querschnittsverform- baren, in Längsrichtung hochbeanspruchbaren M-Körper. Vier Blechstreifen gemäss DIN 17222 von 0,5 mm Stärke (Kaltband AG, CH-5734 Reinach) werden durch Kaltverformung profiliert (Forming AG, CH-4313 Möhlin) , wobei sich die Profilkörper LA, IB, IC, ID ergeben. Anschliessend werden diese profilierten Blechstreifen gehärtet (SLM Sulzer, CH-8400 Winterthur) . Diese Profilkörper der Wandungsdicke 0,5 mm unterteilen sich in Zonen, von denen nur jene des Profilkörpers IB in Fig. 55A angedeutet sind, nämlich die Zonen 3B, 4B und 5B, wobei die Zonen 3B und 4B für die feste Verbindung und die Zone 5B als verformbare Zone vorgesehen sind. Dabei ist für eines der in Fig. 55 beschriebenen Elemente Esji ausschliesslich das Gebiet 5B des Profilkörpers bestimmend, ent¬ sprechend dessen in einer in Fig. 55 beschriebenen verformbaren Zone El, resp. E2 enthaltenen Gebietes. Die Profilkörper 1A, IB, IC, ID der Fig. 55A sind nun derart angeordnet, dass je zwei benachbarte Profilkörper je ein hochfestes Kohlenstoffbandpaket 2A, 2B, 2C, 2D aufnehmen können. Zur Herstellung eines hochfe¬ sten Kohlenstoffbandpaketes werden textile Kohlenstoffbänder vom Typ CF 9758 (Schweiz. Seidengazefabrik Zürich, CH-8027 Zürich) der Stärke 0,31 mm verwendet, wobei jedes Kohlenstoffbandpaket auf je 5 Schichten beruht, denen je ein Kohlenstoffband zugrunde liegt, das mit einer Glashilfskette verwoben ist. Die Profil¬ körper werden entsprechend der vom Hersteller bekanntgegebenen Richtlinien (Publ. Nr. 37479/6/d Ciba-Geigy, CH-4002 Basel; Astorit, CH-8840 Einsiedeln) vorbehandelt. Hersteller der Kohlen¬ stofffasern ist Torayca Industries Inc., Tokyo, 103 Japan. Die Kohlenstoffbänder werden beidseits mit einem Epoxydharz-2-Kom- ponenten-Klebstoff Araldit AW 136 H mit Härter HY 994 (Publ. Nr. 35732/d Ciba-Geigy, CH-4002 Basel; Astorit, CH-8840 Einsiedeln) versehen, der für die Verbindung der Kohlenstoffbänder unterein¬ ander und mit den Profilkörpern zuständig ist. So verbindet bei¬ spielsweise das hochfeste Kohlenstoffbandpaket 2A die Profil¬ körper 1A und IB. Die gewählte Temperatur von 100 °C im Kohlen- stoffbandpaket führt zu einer Abbundzeit von 10 min. Die Profil¬ körper 1A, IB, IC, ID dienen für ein Kohlenstoffbandpaket beim Pressvorgang zugleich als 'Negativ', dh als formbestimmende Umgebung. Aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit der Kohlen- stoffbandpakete 2A, 2B, 2C, 2D kann die in Fig. 94 beschriebene Teilmenge der hochfesten Zonen gleichzeitig auch als Teilmenge elektrischer Leiter Qjn aufgefasst und verwendet werden. Die Oberflächen-, resp. Endbehandlung umfasst das spanabhebende Entfernen von Aralditrückständen, sowie eine anschliessende, herkömmliche Behandlung (BWB Oberflächentechnik Altenrhein AG, CH-9423 Altenrhein) .

In diesem Ausführungsbeispiel werden die hochfesten Zonen Ajn gemäss Fig. 57 durch die in Fig. 55A enthaltenen, hochfesten Kohlenstoffbandpakete und die damit festverbundenen Profilkör¬ perzonen, entsprechend den Zonen 3A und 3B und dem dazwischen liegenden hochfesten Kohlenstoffbandpaket 2A, gebildet. Damit ergibt sich ein M-Körper mit einer Breite von 55 mm bei einer Verformbarkeit von +/- 5 mm und einer Höhe von 35 mm bei einer Verformbarkeit von +/- 5 mm. Die Profillänge beträgt 1800 mm.

Ein derartiger M-Körper findet Verwendung als 2-dimensionaler querschnittsverformbarer Rahmenabschnitt zur Lagerung und Anord¬ nung einer Speicherkavität in einem übergeordneten konstruktiven System, das neben dieser Speicherkavität eine damit verbundene Beschleunigungskavität enthält.

Fig. 57A zeigt ein zweites, verwandtes Ausführungsbeispiel eines 2-dimensional, querschnittsverformbaren, speziell schwingungs- dämpfenden und in Längsrichtung hochbeanspruchbaren M-Körpers im Querschnitt.

Vier Blechstreifen der Legierung UT 40, entsprechend DIN 3.7035 (Ugine, F-75361 Paris) von 0,4 mm Stärke werden durch Kaltver¬ formung profiliert (Precinox, CH-2304 La Chaux-de-Fonds) womit sich die Profilkörper 1A, IB, IC und ID ergeben. Diese Profil¬ körper der Wandungsdicke 0,4 mm unterteilen sich in Zonen, von denen nur jene des Profilkörpers IB in Fig. 57A angedeutet sind, nämlich die Zonen 3B, 4B und 5B, wobei die Zonen 3B und 4B für die feste Verbindung und die Zone 5B als verformbare Zone vorge¬ sehen sind. Dabei ist für eines der in Fig. 55 beschriebenen Elemente Esji ausschliesslich das Gebiet 5B des Profilkörpers bestimmend, entsprechend dessen in einer in Fig. 55 beschriebe¬ nen verformbaren Zone El, resp. E2 enthaltenen Gebietes. Die Profilkörper 1A, IB, IC und ID der Fig. 57A werden so angeordnet. dass je zwei benachbarte Profilkörper je ein hochfestes Titan¬ profil 2A, 2B, 2C und 2D aufnehmen können.

Zur Herstellung dieser Titanprofile wird von Vollmaterial der Legierung TA6V (Ugine, F-75361 Paris), entsprechend DIN 3.7165, ausgegangen, aus dem spanabhebend Winkelprofile der Abmessungen 2 x 1,8 x 0,8 mm herausgearbeitet werden (Högg AG, CH-9620 Lichtensteig) .

Neben der Lagerung eines Titanprofiles durch je zwei benachbarte Profilkörper sind diese weiter so ausgebildet und angeordnet, dass wiederum je zwei je einen Grundkörperteil Ijl,...,Ij4 auf¬ nehmen können. Diese basieren auf einem entsprechend geklebten und zugeschnittenen, flexiblen Mehr-Schicht-Laminat der Wärme¬ klasse F - 155 °C (Nomex/PETP, Du Pont, CH-1211 Genf) . Die Ausbildung der Verbindung der Profilkörper mit den Titanpro¬ filen sowie den Grundkörperteilen Ijl, ..., Ij4 wird in einem Arbeitsgang unter Druckeinwirkung von 0,5 bar, bei Verwendung eines 1-Komponenten-Araldit vom Typ ATI, hergestellt. Diese hochwertigen, elektrisch isolierenden Klebfugen der Dicke 0,05 - 0,2 mm besitzen eine Temperaturbeständigkeit bis +120 °C (Publ. Nr. 24151/6/d Ciba-Geig /Astorit, CH-8840 Einsiedeln) . In diesem Ausführungsbeispiel werden die hochfesten Zonen Ajn gemäss Fig. 57 durch die in der Fig. 57A enthaltenen, hochfesten Titanprofile und die damit festverbundenen Profilkörperzonen, entsprechend den Zonen 3A und 3B und dem dazwischen liegenden hochfesten Titanprofil 2A, gebildet.

Die Elemente ELI, ..., EL4, die aus zugeschnittenen FPM-Elastomer- Streifen (Maag-Technik, CH-8600 Dübendorf) mit einer Temperatur¬ festigkeit bis 150 °C bestehen, werden nachträglich in die ver¬ formbare Profilkörperzone 5B eingesetzt, wobei die Verbindung mit den Profilkörpern in diesem Fall ausschliesslich auf Haftung beruht. Dabei dient die Entfernbarkeit dieser Elemente der Montage und Demontage des M-Körpers an einem Speicherelement, aufgrund der Möglichkeit einer nun grösseren Querschnittsvermin- derbarkeit. Abmessungen des M-Körpers: Breite und Höhe: 5,5 mm +/- 0,5mm, Länge: 120 mm.

Dieser M-Körper dient der Lagerung und Einbettung der Wandungs¬ hülle eines sc wingungsbeanspruchten Druckspeichers, in aggres¬ siver Umgebung und bei erhöhten Temperaturen, in ein übergeord¬ netes konstruktives System.