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Hallo alle zusammen,

ich möchte mir eine Subroutine-basierte Methodik zur Durchführung einer VCCT-Delaminationsberechnung programmieren.

Die Delamination selbst soll über an- bzw. ausgeschaltete MPCs modelliert werden. Um die Energiefreisetzungsraten der verschiedenen Moden 1 - 3 berechnen zu können, benötige ich meines Wissens nach die Knotenkräfte direkt vor bzw. die Knotenverschiebungen direkt hinter der Delaminationsfront.

Die Bestimmung der Verschiebungen kann direkt über die MPC-Subroutine erfolgen, daher an dieser Stelle zunächst kein Problem.

Das Problem sind die Knotenkräfte vor der Delaminationsfront. Ich würde mir wünschen, dass ich die vom MPC übertragenen Kräfte direkt auslesen könnte.
Bisher bin ich nur auf die Output-Variable 'NFORC' gestoßen, welche die Knotenkräfte jedoch aus den Spannungen der angeschlossenen Elemente ableitet, was mitunter zu starken Oszillationseffekten führen kann, wenn ein Knoten bspw. zu vier Elementen gehört.

Ich würde mich sehr freuen, wenn ihr mir hier weiterhelfen könntet.

Viele Grüße,
CG

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Ich kennen keinen Weg, wie man die Kräfte aus einem MPC bekommt.

Kannst du mit Connectoren arbeiten? Da sind die Positionen, Verschiebungen und Kräfte direkte Ausgabevariablen. Das deaktivieren kann man evtl. über die Abhängigkeit der Elastizität von einer Feldvariable machen, welche wiederum von einer Unterroutine geändert werden könnte.

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Mittlerweile habe ich eine Lösung gefunden die Knotenkräfte mittels Subroutine auszulesen, welche ich für die VCCT-Analyse benötige.

Ich habe da aber nochmal eine andere Frage bzgl. der grundsätzlichen Gültigkeit der VCCT-Theorie bei nichtlinearem Materialverhalten (ist hier evtl. etwas off-topic, aber versuchen kann man es ja mal  :tongue :

Man liest ja immer wieder, dass die VCCT grundsätzlich nur bei elastischem Materialverhalten gilt. Was mache ich, wenn ich einen Verbund aus einem elastischen und einem elasto-plastischem Material hinsichtlich Delamination analysieren will. Die Delamination wird hierbei jedoch nach wie vor durch den elastisch anzunehmenden Kleber dominiert, welcher die beiden Werkstoffe zusammenhält. Dieser Kleber soll jedoch nicht mit Elementen modelliert werden, sondern auf Grund der geringen Schichtdicke lediglich durch die Constraints repräsentiert werden.

Meine Frage:
Wie ist die Forderung nach der Materialelastizität bzgl. der VCCT-Theorie in dem oben beschriebenen Fall zu verstehen? Ist die Anwendung der VCCT in diesem Fall überhaupt sinnvoll?

Würde mich über ein paar Meinungen zu dem Thema freuen.
Grüße,
CG

PS: Zur Veranschaulichung der Fragestellung habe ich im Anhang eine schematische Illustration hinterlegt 

[Diese Nachricht wurde von DrReinerKlimpke am 13. Jul. 2017 editiert.]

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VCCT ist nur gültig im Bereich der linear elastischen Bruchmechanik. Es wird also davon ausgegangen, dass es keine ausgeprägte plastische Zone an der Rissspitze gibt, die das Risswachstum beeinflusst.

Da du ja den Riss vordefinieren musst, hast du ja selbst in der Hand wo er lang geht. Somit kannst du ihn komplett im Kleber verlaufen lassen.

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OK das hab ich verstanden.
Aber um sicher zu gehen, dass ich keinen Fehler bei meiner Modellbildung mache vielleicht nochmal anders gefragt:

Dürfen die Knotenkräfte bzw. Verschiebungen die zur Berechnung der Energiefreisetzungsrate(n) G benötigt werden von Knoten stammen, die zu einem Bereich des Modells gehören, welchem ein elasto-plastisches Materialverhalten zugeordnet ist?
Konkret will ich ja die Delamination zwischen FKV und Metall simulieren, wobei das Metall aber elasto-plastisch simuliert wird. Die MPCs, welche die beiden Lagen verbinden, sollen idealisiert für die harzreiche Schicht stehen, welche die beiden Lagen verklebt. Um Freiheitsgrade zu sparen soll diese harzreiche Schicht nicht modelliert, sondern wie gesagt abstrahiert als MPCs modelliert werden.
Man könnte sich - um zu rechtfertigen, dass die Verschiebungen und Kräfte direkt von der elasto-plastischen Metall-Lage abgegriffen werden - vorstellen, man würde die harzreiche Schicht tatsächlich sehr dünn ausmodellieren. In diesem Fall könnte man annehmen, dass die MPCs die harzreiche Schicht mit der eigentlichen FKV-Lage verbinden, womit beide Partner elastisch wären. Trotzdem würden die Verschiebungen und Kräfte in der harzreichen Schicht auf Grund der geringen Dicke mit aller Wahrscheinlichkeit denen der darunter liegenden Metall-Lage entsprechen. Also kann die harzreiche Schicht direkt als MPCs idealisiert werden, obwohl somit ein elastisches mit einem elasto-plastischen Material gekoppelt wird, oder?

Würde mich freuen wenn ihr hierzu nochmal eure Meinung sagen könntet.

[Diese Nachricht wurde von DrReinerKlimpke am 15. Jul. 2017 editiert.]

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Mhhh, ich bin mir nicht sicher. Theoretisch ist die Energiefreisetzungsrate ja die freigesetzte potentielle/elastische Energie pro potentieller Rissoberfläche.
Bei mir ist das Thema schon lange her, aber bei gemischten Materialien und/oder Plastizität wurde immer aufs J-Integral verwiesen.

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Ich werde mal schauen, ob ich bei Gelegenheit evtl. ein paar Veröffentlichungen zu dem Thema auftreiben kann.

Danke trotzdem für die Diskussion. 

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