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Autor Thema:  Simulation einer Gitter-Einheitszelle (Lattice Structure) (393 mal gelesen)
StudiBT
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Ansys

erstellt am: 03. Feb. 2021 17:48    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


octagonaleLatticeStructure.PNG


LagerungZY.PNG


LagerungXZ.PNG

 
Hallo Zusammen,

ich bin neu hier im Forum und bräuchte eure Hilfe bzw. Expertenmeinung.

Für meine Masterarbeit möchte die Energieabsorptionseigenschaft von verschiedenen Lattice Structures (additiv gefertigt) untersuchen.
Verwendet wird hierbei das Material TPU (hyperelastisch). Bis jetzt liegen mir Zugversuchsdaten vor mit denen ich das Materialmodell modelliert habe. Ich habe die Antwortfunktion verwendet mit den Zugversuchsdaten als Eingabewert. (Neo-hooke konnte das Materialverhalten nicht realitätsgetreu abbilden).

Um das Materialmodell zu validieren habe ich den Zugversuch nachsimuliert und das erhaltene Spannungs-Dehnungs-Diagramm war so gut wie identisch mit den experimentellen Daten.

Da die Vernetzung einer großen 4x4x4 Lattice Structure sehr schwer und rechenintensiv ist möchte ich den Ansatz der Homogenisation verwenden.

Die bereits von Ansys implementierte Möglichkeit das Materialverhalten einer Einheitszelle automatisch berechnen zu lassen ist leider in meinem fall nicht möglich da der Materialmodeller nur linear-elastische Materialien unterstützt.

Somit muss ich die Einheitszelle manuell simulieren um das Materialverhalten zu bestimmen.  Das hierbei erzeugte Spannungs- Dehnungs-Diagramm soll dann für die Homogenisierung im nächsten Schritt verwendet werden. Im ersten Schritt habe ich eine vollgefüllte Einheitszelle Simuliert um erneut das Ergebnis mit dem Zugversuch zu vergleichen. Auch hierbei sind wieder identische Werte rausgekommen. 

Ich hoffe ihr konntet mir soweit noch folgen und das geplante Vorgehen ist nachvollziehbar.

Mein eigentliches Problem liegt derzeit bei der Simulation der Zugbeanspruchung der Lattice Structure.

Eigentlich verwende ich die selben Randbedingungen wie bei den bereits zuvor durchgeführten Zugversuchen. Durch drei reibungslose Lager sollen die Bewegungen in alle drei normalen Richtung verhindert werden. Durch eine Aufgebrachte Verschiebung soll die Lattice Structure auf Zug beansprucht werden.
Da hier anders als beim Zugprobenkörper oder vollgefüllten Einheitszelle keine geraden Flächen zur Verfügung stehen, habe ich die Randbedingungen auf die Schnittebenen in XZ , XY und YZ aufgetragen. Die Verschiebung habe ich durch eine externe Verschiebung im Mittelpunkt der Lattice Structure dargestellt. Leider bricht die Berechnung sofort ab und ich bekomme einen ganze Liste an Fehlermeldungen. Ich bin etwas ratlos, da wie bereits erwähnt bei der Simulation des Zugprobenkörpers keine Fehler aufgetreten sind.

Habt Ihr eine Idee Was hier das Problem ist oder habt Ihr alternative Vorschläge wie ich die Randbedingungen setzen kann?

Ich bin für jede Hilfe sehr dankbar!

Viele grüße
Carl
 

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StudiBT
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Beiträge: 4
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erstellt am: 03. Feb. 2021 17:51    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


LagerungXY.PNG


ExterneVerschiebung.PNG


Fehlermeldungen.PNG

 
Anbei noch weitere Screenshots der Randbedingungen.

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AndresBM
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Maschinenbauer

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Beiträge: 1
Registriert: 12.05.2021

erstellt am: 12. Mai. 2021 17:10    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für StudiBT 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo Carl,

bist du noch damit beschäftigt? In meiner Masterarbeit habe ich mich ziemlich viel mit lattice Strukturen, ihre Steifigkeit, und ihre Homogenisierungen.

Ich denke, etwas passt mit deine Randbedingungen nicht. Bin kein Ansys User, aber mit etwas Erklärung kann ich dir vielleicht helfen.

Andrés

------------------
annelysis GmbH | Engineering Excellence | https://annelysis.com

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