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Hallo zusammen!

Ich muss in ANSYS einen Scratchtest auf einem Schicht-Substrat-System simulieren. Hierbei drückt eine Kugel (r=2mm; 100Cr6) auf ein mit CrNi beschichteten Kunststoffsubstrat (ASA). Die Schicht ist 300nm dick. Die Frage ist vor allem, wie modelliere bzw. vernetze ich die Schicht am besten ; 300nm is ja nich wirklich viel. Ich arbeite mit ANSYS 12, das Ganze soll nach Möglichkeit im Workbench geschehen.

Danke für eure Tipps! 

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Hat denn keiner n kleinen Tipp für mich? Wenn's auch nur ne Idee is, den Rest krieg ich dann schon selber hin 

Danke!

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Hi,

wie dick ist denn das Kunststoffsubstrat und welchen E-Modul hat der Kunststoff ? Trägt die 300nm-Schicht überhaupt relevant zur Steifigkeit bei ?

Was ist das Ziel der Berechnung ?

MfG

Simulinho

[Diese Nachricht wurde von Simulinho am 21. Apr. 2011 editiert.]

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bild1.jpg bild2.jpg

Moin!

Ich hab mal zwei Bilder angehängt, die das Ganze kurz verdeutlichen sollen. Das Substrat hat keine bestimmte Dicke. Es soll nur so dick sein, dass durch die feste Einspannung die Ergebnisse nicht verfälscht werden.
Zunächst will ich das Ganze statisch simulieren, später mit ansteigender Kraft und definierter Vorschubgeschwindigkeit.
Ziel der Berechung ist die Darstellung des Spannungszustandes (von Mises/Tresca), sowie der Verformung.

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300nm das sind nur 0,0003mm!
hir besteht ein Problem, wie man es auch bei Einsatz Oberflächengehärteten Werkstücken aus Stahl hat, wenn die Schichtstärke der Harten Schicht zu dünn ist und der darunter liegende Trägerwerkstoff zu weich, dann bricht die Harte Schicht ein und es kommt zu Abplatzungen!
Man kann dies am einfachsten mit einem zugefrohrenen See mit dünner Eisdecke vergleichen, auf dem Kinder spielen, die einbrechen!
Du musst also als erstes die zulässige Prüfkraft bestimmen, mit der die Kugel auf die Oberfläche Gedrückt wird! Dabei muss diese Prüfkraft so niedrig gewählt werden, das die Verformung im Trägerwerkstoff so gering sind, dass es zu keinem Durchbruchdurch die Oberflächenschicht kommt!
Dies ist nach meinem dafürhalten erst einmal die Grundvorausetzung für die Simulation! Und dann natürlich mit 3 lastschritten arbeiten....
1. Lastschritt Prüfkraft aufbringen
2. Lastschritt sperren
3. Lastschritt berschieben

die Schutzschicht würde ich als Shell simulieren.
Dieses problem bedarf auf jeden Fall einer sehr feinen Vernetzung!

lg jens

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