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Hallo zusammen,

im Zuge der Berechnung eines faserverstärkten Werkstoffes möchte ich die Material-Nichtlinearität mit berücksichtigen. Da es sich bei dem Werkstoff um ein orthotropes Material handelt, weisen vornehmlich die fasersenkrechten Druckspannungen und die Schubspannungen ein nichtlineares Spannungs-Dehnungs- Verhalten auf. In den bisher behandelten Rechnungen und Beispielen wird für die Material-n.-l. immer ein isotroper Werkstoff betrachtet, bei dem eine Stützstellenreihe der Spannungs-Dehnungskurve ausreicht.

Ein möglicher Ansatz wäre nach jedem einzelnen Berechnungsschritt die Dehnungen und Spannungen auszulesen, um damit dann die Materialeigenschaften neu zu definieren (es liegen empirisch ermittelte Daten vor, die für dieses Modell verwendet werden können).
Allerdings wäre es "angenehmer" diese Daten bereits vorab einzugeben, statt in einzelnen Load-Steps die Materialdaten überschreiben zu lassen.

Vielen Dank im Voraus

Alex

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bis zur erstschädigung verhält sich ein faserverbundwerkstoff meines wissens isotrop. materialnichtlinearitäten sind durch matrix oder faserversagen bedingt. d.h. um nichtlineares versagen im faserverbund abbilden zu können muss die schädigung (degradation) mittels eines geeigenten ansatzes (z.B. VDI-Norm) gerechnet werden. Beim Versagen werden dann auch die Steifigkeiten degradiert.

gruß
jens

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Jens Friedrich
Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik
TU-Dresden

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Hallo Jens,

erstmal vielen Dank für die Antwort. Genau darauf wollte ich hinaus. Durch die Schädigung der Matrix im Zwischenfaserbereich kommt es zu einem Abfall der Module der einer Degradation entspricht. Da diese Degradation aber sowohl für fasersenkrechte Spannungen als auch für die Schubspannungen ensteht habe ich zwei Module die ich gerne in ihrem degressiven Verhalten vorgeben möchte. Die dazu benötigten Daten liegen mir vor. Leider habe ich nur die Möglichkeit gefunden für einen isotropen Werkstoff ein nichtlineares Verhalten vorzugeben, sprich nur für eine Spannung und die dazugehörige Dehnung (aus der sich dann der entsprechende E oder G Modul herleitet).
Meine Überlegung war die Spannungen oder Dehnungen im Modell pro Lastschritt auszuwerten, dann mit den vorgegebenen Daten zu vergleichen und bei erreichen der entsprechenden Werte den E-Modul für das Material neu vorzugeben. Dies setzt aber meines Erachtens einen größeren Aufwand voraus, den ich Lösungsseitig (Makro oder ähnliches) so nicht abdecken kann.

Danke und Gruss
Alex

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