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Hallo,

im Rahmen einer Studienarbeit befasse ich mich mit der Berechnung eines Aluminiumguss-Bauteiles in Ansys Workbench 12.0. Meine bisherigen Kenntnisse habe ich lediglich durch die Ansyshilfe und die Verification Models erhalten. Um die Rechnung durchführen zu können, benötige ich ein Materialmodell, welches das unterschiedliche Verhalten unter Zug- und Druckbelastung berücksichtigt. Bei der Suche in Fachforen und der Ansyshilfe bin ich bisher nicht auf eine zufriedenstellende Antwort meiner Frage gestoßen. Bisher habe ich folgende Ansätze ausprobiert und Feststellungen gemacht:

- Erstellen einer „Multilinear Isotropic Hardening „-Kurve. Negative Spannungs- sowie Dehnungswerte werden nicht akzeptiert und es kann nur ein E-Modul für beide Richtungen                zugewiesen werden. Weitere zugewiesene Materialeigenschaften: Isotropic Elasticity, Density.

- Eingabe der Daten aus Zug- und Druckversuch zusammen mit der Tensile/Compressive Yield/Ultimate Strength. Das Programm verlangt dann aber noch nach der Eingabe eines              E-Moduls, auch hier gilt für  beide Richtungen nur ein E-Modul. Plastische Verformungen treten bei der Berechnung nicht auf.

- Eingabe von Werkstoffdaten unter “ Geometry->Solid“ im Mechanical Fenster mit Hilfe eines Commands. Hier Anwendung folgender Befehle/Funktionen:

        o Cast Iron: Greift weiterhin auf die unter „Engineering Data“ eingegebenen Werte zu, und der E-Modul scheint weiter für beide Richtungen Anwendung zu finden. Bei einer                        Anfrage beim Supports zu dem Problem wurde mir diese Möglichkeit genannt, jedoch bleibt das Problem des gleichen E-Moduls bestehen.

- Ein weiterer Vorschlag vom Support lautete: „The other possibility is to use the user Programmable Features provided by ansys and to create your own material model.” Das bedeutet        nach meinem Verständnis, dass ich mir in Fortran ein Programm schreiben muss. Allerdings kommt diese Möglichkeit schon gar nicht in Frage, da hierzu scheinbar sehr fundiertes          Wissen über die Materie nötig ist, also den Rahmen der Studienarbeit sprengen würde.

In jedem Fall liegt das Hauptproblem also darin, dass Ansys nicht zwei verschiedene E-Moduln zulässt.
Ich arbeite zwar erst seit relativ kurzer mit Ansys (generell mit einem FEM-Programm), jedoch weiß auch mein Betreuer, welcher Vornehmlich mit dem klassischen Ansys gearbeitet hat, hierzu keinen Rat.

Ich hoffe, dass meine Angaben ausreichend sind und dass mir auf diesem Wege jemand einen Denkanstoß geben.

Vielen Dank!

Michael

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Wie groß ist denn der Unterschied zwischen Ez und Ed?

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Hallo,

ich versuche mich mal an Gelerntes zu erinnern:
Zwei E-Moduln benötigt man nicht, da man das Werkstoffverhalten mit einem geeigneten Materialgesetz beschreibt.
Das unterschiedliche Verhalten in Druck und  Zugrichtung beruht m.W. auf dem Bauschinger Effekt, der besagt, daß nach einer Zugbelastung in Druckrichtung Fließen eintritt, wenn die doppelte Fließspannung erreicht wird. Das führt zu einer "unsymmetrischen" Hysteresekurve.
Jetzt bilden die verschiedenen Werksoffmodelle diesen Effekt nicht alle ab. Um sich das Ganze zu veranschaulichen solltest Du Dir einen Probekörper modellieren und ihn erst auf Zug, dann auf Druck und dann wieder auf Zug belasten. Das ganze dann für verschiedene Materialmodelle sollte den Unterschied verdeutlichen.

Gruß, Stabbels

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Hallo Studiaac

Auf ANSYS.net gibts ein schönes input zum Thema unterschiedliche E-Moduli! http://ansys.net/macros/bilinear.mac

Gruß
jens

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Jens Friedrich
TU-Dresden

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hallo,

vielen Dank für die schnellen Antworten. Ich habe mich in der letzten Woche also mal weiter in der Ansyshilfe durchgeklickt.

Stabbels: Da es sich bei meiner Berechnung um ein statisches Problem handelt, hat der Bauschingereffekt hier keinen Einfluss.

Jens: Dein Vorschlag geht denke ich genau in die richtige Richtung. Ich habe mich ein wenig intensiver mit der APDL beschäftigt, allerdings habe ich Schwierigkeiten, das Macro in der Workbench einzufügen. Wo muss ich denn mat1 und mat2 einfügen? Und wie stelle ich das Ergebnis, welches ich nach dem Ausführen des Makros(als Command) erhalte, dar? Workbench nimmt es zwar an, aber in der Lösung ändert sich nichts im Vergleich zur Rechnung mit einem Material.

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Du solltest das ganze an einem einfachen BSP in WB implementieren. Ev. ist die Aufgabenstellung nur in Classic lösbar (oder halt mit extremen Kniffen in WB)
Ohne die Einarbeitung in APDL wirds leider nicht gehen. Wenn du konkrete Fragen oder BSP-Inputs hast dann immer her damit

Gruß
Jens

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Jens Friedrich
TU-Dresden

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Bisher habe ich meine Versuche auf einen Rundstab beschränkt. Meine beiden Materialmodelle Mat 1 und Mat 2 habe ich unter Engineering Data eingefügt. Das Makro bilinear.mac habe ich als Command unter Solution eingefügt. Die Rechnung wird dann auch ohne direkte Fehlermeldung durchgeführt. Lediglich in der Solution Information steht zu einigen Elementen: Error - Zero Volume in Element...
Mit welchem Command werden die Ergebnisse "Equivalent Plastic Strain" jetzt aber in Workbench dargestellt? Und funktioniert das Makro wirklich nur für bilineare Materialien?

Gruß Michael

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