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Ich habe eine allgemeine Frage zu Shell Elementen.
Schalenelemente können meines Wissens nur Schub entlang einer Ebene übertragen. Wenn ich aber jetzt einen normalen Biegebalken als Schalenelement modelliere, dann gibt es aber auch Schubkräfte in z-Richtung von den Schalenelementen. Wenn diese nicht existieren, dann ist das Elementengleichgewicht ja nicht erfüllt. Wie wird dieses Problem in Ansys gehandhabt? Werden die Gleichgewichtsbedingungen einfach nicht eingehalten?

Dann noch zu den Zug-/Druckspannungen bei einem Biegebalken aus Schalenelementen: Diese sind ja veränderlich über die Dicke. Ich glaube Ansys nimmt die Änderung als linear an. Wenn wir den Balken aber plastisch verformt, dann ist die Änderung aber nicht mehr linear. Kann Ansys mit diesem Problem umgehen?

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Moin,
also erst einmal zu den Schubspannunngen in Dickenrichtung. Die sind bei Ansatz von vielen Schalenelementen (z.B. SHELL43) berücksichtigt. Dabei wird von einer parabolischen Verteilung über die Dicke ausgegangen.
Bei einer linearen Rechnung wird von einer linearen Normalspannungsverteilung über die Dicke ausgegangen, dadurch lassen sich die Energieanteile in Dickenrichtung geschlossen lösen. Übrig bleibt dann noch die Integration über die Elementfläche, z.B. nach Gaus.
Bei einer plastischen Rechnung muß natürlich das Element dafür geeignet sein, d.h. es muß möglich sein auch die Anzahl der Integrationspunkte über die Dicke einzustellen. Dann wird auch in Dickenrichtung die Integration unter Berücksichtigung des Dehnungszustands numerisch durchgeführt.

Gruß
Gerd

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Danke für die Antwort.

Ok, die Schubspannung wird also berücksichtigt, kann ich diese auch darstellen lassen, wenn ich sehen möchte wie groß die sind. Wenn ich die Spannungen im Elementenkoordinatensystem anzeigen lasse, dann ist die Schubspannung in z-Richtung immer 0. (Ich benutze shell281 Elemente)

Bei der Einstellung der Anzahl der Integregrationspunkte, meinst du damit die Schichtenzahl(layers) einstellen?

Gruß
Schaf

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Danke für die Antwort.

Moin,

ich denke Du benutzt das Element SHELL181. In der Beschreibung dazu wird auch auf den Schubansatz von Bathe-Dvorkin verwiesen. Ebenfalls kann man sich die Schubspannung tzx bzw. tyz anzeigen lassen. Wobei, natürlich an den Oberflächen diese Schubspannungen NULL sind, als für Top und Bottom Layer. Dann sollte man sich die MID-Plane für die Darstellung auswählen.
Für plastische Berechnungen bietet Ansys die Elemente SHELL43 und SHELL143 an, wobei es mir auch etwas unklar ist wie über die Dicke integriert wird, vermutlich läuft dieser Teil automatisch ab.
Ob Du auch SHELL181 für plastische Berechnungen nutzen kann weiß ich nicht - ich hab es noch nicht benutzt.

Gruß
Gerd

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Hallo

Ich benutze shell281, also ähnlich wie die shell181. Ich denke die sollten für plastische Berechnungen geeignet sein.

Ich glaube die Schubspannung über die Dicke wird konstant angenommen und nicht parabolisch? (Zitat der Helpdatei: "Likewise, the transverse shear strains, γ13 and γ23, are constant through the thickness and are only available as SMISC items (SMISC,15 and SMISC,16, respectively).") Über die Sequence numbers kann man dann Scherung oder Querkräfte (daraus kann man die Schubspannung ja berechnen) darstellen lassen (indem man eine element table erstellt und die gewünschte sequence number auswählt).

Zu den Integrationpunkten: über secdata kann man die Anzahl Integrationpunkte einstellen. Zur Kontrolle würde ich aber gern den Spannungsverlauf über die Dicke betrachten können. Ich habe nicht rausgefunden wie man das machen kann. Ich weiss nur dass man in den Optionen vom General Postproc zwischen der oberen, unteren oder mittleren Ebene wählen kann.
Wie kann ich den Spannungsverlauf über die Dicke anzeigen lassen?

Grüsse
Schaf

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