Ich möchte das Materialverhalten von Holz modellieren. Holz weist grundsätzlich orthotropes Materialverhalten auf das im Zug und Druck unterschiedlich ist. Im Zugbereich ist Holz spröde, im Druckbereich plastisch. Andere Beanspruchungsarten wie Biegung und Torsion sollen außen vor bleiben.
Ich vereinfache das Materialverhalten dahingehend, dass ich sage auf Zug ist das Verhalten linear-elastisch, auf Druck nichtlinear (beides orthotrop).
Da es meines Wissens derzeit in ANSYS kein Materialmodell gibt das orthotropes linear-elastisches und orthotropes nichtlineares Verhalten abbilden kann will ich die beiden Modelle
ANISO (Druckbereich) und ANEL (Zugbereich). verwenden. Im Laufe der Berechnung sollen die Elemente dann je nach Spannungszustand ANISO oder ANEL zugewiesen bekommen (EMODIF Befehl).
Nun habe ich Steifigkeitskennwerte, Querkontraktionszahlen und Festigkeitskennwerte definiert:
Druckbereich: SOLID 45
MP, EX, 2, 1.1e10
MP, EY, 2, 3.7e8
MP, EZ, 2, 3.7e8
MP, GXY, 2, 6.9e8
MP, GYZ, 2, 6.9e8
MP, GXZ, 2, 6.9e8
MP, PRXY, 2, 0.3
MP, PRYZ, 2, 0.01
MP, PRXZ, 2, 0.2
Zugbereich: SOLID185
MP, EX, 3, 1.1e10
MP, EY, 3, 3.7e8
MP, EZ, 3, 3.7e8
MP, GXY, 3, 6.9e8
MP, GYZ, 3, 6.9e8
MP, GXZ, 3, 6.9e8
MP, PRXY, 3, 0.3
MP, PRYZ, 3, 0.01
MP, PRXZ, 3, 0.2
zul_sigma_druckl=21e6
zul_sigma_druckq=2.5e6
zul_sigma_zugl=14e6
zul_sigma_zugq=0.4e6
zul_tau=2e6
Dann habe möchte ich die beiden Materialmodelle implementieren.
Beim ANISO Modell interessiert nur der Druck und Schub. Dabei nehme ich an, das bei erreichen der Festigkeitsgrenzen das Material fließt und weise den E-Moduli bzw. Schubmoduli sehr kleine Werte zu:
TB, ANISO, 2
TBDATA, 7, zul_sigma_druckl, zul_sigma_druckq, zul_sigma_druckq, 1e-10, 1e-10, 1e-10
TBDATA, 13, zul_tau, zul_tau, zul_tau, 1e-10, 1e-10, 1e-10
Dann das ANEL Modell. Die Werte der Flexibilitätsmatrix gemäß Hilfe Punkt 2.1.1 Stress-Strain Relationship habe ich vorher bestimmt.
TB, ANEL, 3, 1, , 1
TBDATA, 1, D11, D21, D31
TBDATA, 7, D22, D32, , , , D33
TBDATA, 16, D44, , , D55, , D66
Nun erhalte ich aufgrund dieser beiden Materialmodelle zwei Fehlermeldungen die bei mir Fragen aufwerfen.
Zum ANISO Modell:
Code:
The TB,ANISO table for material 2 has anisotropic yield stresses that
do not satisfy the consistency equation requirement. Consistency
equation equals 5.095238095E-07 which must be less that
4.032258065E-12. Improve the accuracy of the input yield stresses.
Zum ANEL Modell:
Code:
Material 3 should not have both an ANEL material matrix and EX defined.
Welche Konsistenzgleichung ist bei der ANISO Fehlermeldung gemeint? Die Gleichung 4-10 aus Kapitel 4.2.5 Plastic Strain Increment? Da ich diese Gleichung sicherlich nicht umgehen kann, gibt es eine andere Alternative das Materialverhalten im Druckbereich abzubilden?
Ich hatte auch schonmit dem Gedanken gespielt, statt die beiden Modelle ANISO und ANEL zu verwenden nur ANISO zu verwenden und die Werte für die Zugfestigkeiten stark zu überhöhen, da mich nur der Druckbereich interessiert. Da bekam ich aber ebenfalls diese Fehlermeldung, lediglich mit anderen Werten.
Warum soll für Material 3 nicht die Matrix und EX definiert werden? Ich habe doch die Matrix u.a. mit Hilfe von EX definiert und um die Definitionder Matrix komme ich doch nicht herum?
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