Hallo zusammen,
ich habe ein Problem bei der Berechnung einer Autofrettage-Simulation.
Zur Autofrettage:
Sie wird beispielsweise bei Panzerrohren (Verhältnis von Außen- zu Innendurchmesser = 3) mit großen Wandstärken angewendet. Dabei werden die Rohre vor ihrem eigentlichen Einsatz mit extrem hohen Innendrücken (bis 15.000 Bar) beaufschlagt, um sie widerstandsfähiger zu machen .
Funktionsweise:
Der Effekt der Autofrettage beruht auf der wechselseitigen Beziehung der plastifizierten inneren und der elastisch verformten äußeren Zone des Rohres bei hohem Innendruck. Die äußere Zone wird von der inneren plastisch verformten Zone daran gehindert, wieder ihre ursprüngliche Form einzunehmen, sie bleibt gedehnt. Dies erklärt die auftretenden Zugspannungen in der äußeren Schicht. Die innere plastisch verformte Schicht wiederum wird von der zurückfedernden äußeren Schicht zusammengedrückt oder auch -gepresst. Dies erklärt die hier auftretenden Druckspannungen. Da beide Zonen unterschiedlich belastet werden müssen, muss das Durchmesserverhältnis groß sein.
Problem:
Bei meiner Autofrettage-Simulation bleiben nur extrem kleine Restspannungen im Material zurück auch wenn ich das Material bis weit über die Streckgrenze hinaus belaste (sollte eigentlich bersten). Zudem ist die Gesamtverformung ist nach Wegnahme des Druckes nicht nennenswert. Ich weiß nicht was ich falsch mache und hoffe hier kann mir jemand helfen.
Zur Simulation:
Die Simulationsdatei befindet sich im Anhang.
Bei Modell 1 ist der beaufschlagte Innendruck mit 500 MPa so groß, dass die Streckgrenze des verwendeten Materials in der inneren Schicht überschritten, aber in der äußeren Schicht unterschritten wird.
So sollte es ja auch sein. Nach Wegnahme der Kraft bleiben aber leider keine nennenswerten Restspannungen und Verformungen im Rohr übrig.
Bei Modell 2 ist der Innendruck mit Absicht viel zu groß gewählt, aber auch hier geht das Rohr in seinen Anfangszustand zurück.
Große Verformungen und Nichtlinearer Materialfluss wurden bei beiden Modellen aktiviert.
Ich verwende eine statische Analyse. Ist das richtig oder muss es dynamisch sein?
Im Anhang befindet sich eine pdf und eine dsdb Datei, die euch mein Problem näher bringen sollte.
Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP