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Hallo,

ich bin Student und habe eine Frage. Ich habe ein Volumen erstellt und möchte dem Volumen eine lineare Steifigkeit zuordnen. D.h. der E-Modul soll sich von der einen Oberfläche zu der gegenüberliegenden linear ändern. Ist das möglich, wenn ja wie?

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Hallo,
Was soll denn das für ein Material sein, oder steckt da ein tieferer Sinn hinter dieser Art der Modelierung ? Vieleicht könntest Du ein wenig mehr Infos geben, damit die Aufgabenstellung ein wenig klarer wird.
Gruß Frank

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" Wie de Dämon....."

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Hallo,

ich möchte ein Fundament berechnen und wollte den Boden mit einem Volumen modellieren. Die Steifigkeit des Bodens soll mit der Tiefe linear zunehmen.

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Hallo,

Du könntest mal zwei Varianten probieren:
1:

- Unterteile das Volumen in X Schichten , also Teilvolumina.
- Erstelle x Materialien, die einen linar abfallenden E-Modul besitzen
  Bsp: Mat 1, Schicht 1 hat e-Modul 10 N/mm^2; Mat2, Schicht 2 hat E-Modul 20 N/mm^2 ...usw
Mit steigender Diskretisierung näherst Du dich dem linaren E-modul-Verlauf von Oben nach Unten immer besser an. An den Grenzflächen kommt es jedoch immer zu Unstetigkeiten, womit die Ergebnisse dort dann mit Vorsicht zu geniessen sind.

2:
Vernetze das Volumen mit Solid 191-Elementen. Diese Layered-Elements besitzen einen laminaren Aufbau, d.h. kannst Schichten definieren und denen ein Material zuweisen (über definierte Real-Konstanten). Wichtig hierbei ist die korrekte Ausrichtung der Elementkoordinaten (Dickenrichtung ist immer Z) und eine Brick-Vernetzung, also rechteckige Elemente.

Welches Ziel hat die Berechnung, soll das Verhalten des Fundamentes oder das des Untergrundes untersucht werden ?`

Gruß Frank

   

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" Wie de Dämon....."

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Hallo Zapfonator,

DANKE erstmal für die Hinweise. Das mit den unterschiedlichen Teilschichten ist mir auch schon in den Sinn gekommen.

Ziel der Berechnung:

Das Fundament soll eine Pfahl-Plattengründung sein. Dabei geht es mir hauptsächlich um die Lastaufteilung zwischen Platte und Pfählen, Setzungen , Last-Setzungsverhalten (evtl. Schnittkräfte der Platte).

Ursprünglich wollte ich das Materialverhalten des Bodens mit einem nichtlinearen Materialgesetz modellieren, aber da blicke ich im Moment noch garnicht durch. Berechnung bricht immer ab.

Mit konstanten E-Modul (lineare Berechnung) gabs keine Probleme.

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Hallo,

ich denke fuer einfache Geometrien kann man auch eine gekoppelte Analyse durchfuehren. Mit einer Structural/Thermal-Analyse kann man doch beispielsweise 2 Temperaturen mit den dazugehoerigen E-Modulen definieren. Damit laesst sich in Thermal ein linearer Temperaturverlauf erzeugen. Z.B. bei T1(Y1)=273K und T2(Y2)=293K. Dann spaeter in Structural ueber add Temperature diesen 2 Temperaturen den E-Modul E1(T1)+ E2(T2)zuweisen. Ueber den Graph Button kann man sich den Verlauf anzeigen lassen.

Versuch`s mal

gruß
horval

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hallo Dankermike,

um dem Material ueber die Richtung unterschiedliche E-Modul zuzuweisen kannst Du, sofern Temperaturlasten nicht relevant sind,
E als Funktion der Temperatur definieren und dem Modell entsprechend
passende Temperaturen zuweisen, bspw mit BFE. Damit holt sich ANSYS das gewuenschte E an der gewuenschten Stelle und rechnet damit.

Probier's aus:

Block aus Elementen erzeugen

E-Module mit bspw 2 Temperaturpunkten definieren
(ergibt eine lineare Variation von E)

zwei Bereiche unterschiedlicher Temperatur definieren
(mit BFE Komandos)

auf einer Seite einspannen
andere Seite Verschiebung/Last aufbringen

SOLVE -

Verformungen werden in den beiden Bereichen unterschiedlicher Temperatur unterschiedlich stark (linear) zunehmen - E(T).

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Mit freundlichem Gruss,
Frank Exius

IFE Deutschland
Telefon 02642\980409 www.ife-ansys.de

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Bedeutet das, dass ich dann zusätzlich die Temperaturverformung in meinem Modell habe?

Die Setzung des Fundamentes besteht dann also aus 2 Anteilen (Verformung aus Bauwerkslast + Temperaturverformung).

Kann man dies dann in der Ergebnissauswertung trennen?

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Hallo Danger..

nein. Um Spannungen zu erzeugen muss ein MP,ALPX
(Main Menu> Preprocessor> Material Props> Material Models)
groesser null definiert sein.

Ansonsten werden die aufgegebenen Temperaturen nur fuer erwuenschten Effekt lokales E(T) herangezogen.

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Mit freundlichem Gruss,
Frank Exius

IFE Deutschland
Telefon 02642\980409 www.ife-ansys.de

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Hallo,

das mit dem temperaturabhängigen E-Modul klappt bei einer linearen Berechnung ganz gut.

Aber wenn ich für den Boden ein nichtlineares Materialverhalten (nach Drucker/Prager) definieren möchte, klappt das Ganze nicht mehr. ANSYS ignoriert dann einfach das nichtlineare Material.

Kann man das Problem irgendwie lösen?

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eine Moeglichkeit Temperatureinfluss bei TB,DP schichtweise zu approximieren waere, verschiedene Erdlagen ueber die Hoehe mit je einem eigenen Material TB,DP zu belegen (habe ich noch nicht angewandt):

    D.h. erst einmal mehrere Sets von DP Material erstellen
    und je Erdschicht/Temperatur passendes DP Material zuweisen:
    Dazu geeeignete Erd-Elementschicht selektieren und passend  
    Materialnummer zuordnen.

Man sollte anhand Messdaten, ggf mittels Literaturwerten - fuer gegebenes Temperaturspektrum, aktuellen Grund - pruefen ob Variation  E(T) relevant ist. Falls nicht ggf. mittleren Wert benutzen.

Auch ist zu beachten, das bei Tieftemperatur/Frost das DP Gesetz ggf nicht mehr geeignet ist, um das Materialverhalten zu beschreiben, siehe auch folgende Bemerkung.

Weiter ware noch das Beton Model TB,CONCR verfuegbar. Falls die KPP Gruendung durch einen Betonmantel umgossen und damit vom Erdwerk getrennt ist (bin kein Hoch/Tiefbauer) waere das fuer diese Fuellung das indizierte Materialgesetz.

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Mit freundlichem Gruss,
Frank Exius

IFE Deutschland
Telefon 02642\980409 www.ife-ansys.de

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