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Hallo,

ich bin Anfänger auf dem Gebiet von Ansys, soll aber mit Mooney-Rivlin ein Modell aufbauen. Wo kann ich die entsprechenden Konstanten für meine Materialien finden? Ich meine damit zunächst speziell Graphit und PTFE. Gibt es noch besser geeignete Modelle zum Modellieren von Graphit/PTFE?

Vielen Dank für Eure Hilfe.

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Hallo,

Mooney-Rivlin ist eigentlich nur für hyperelastische Materialien. Die Konstanten können aus Zugversuchdaten mit Ansys interpoliert werden. Ich würde aber weder Graphit noch PTFE zu den hyperelastischen Materialien zählen.

Gruß
Klaus

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Vielen Dank schon mal für diese Antwort. In welche Richtung soll ich dann mit diesen Materialien gehen? Linear?

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PTFE würde ich nichtliniear berechnen, weil es sich ja wie "normaler" Kunststoff verhält. Bei Graphit hängt es davon ab, wie stark Du die Materialien belastest und in welcher Form es vor liegt.

Gruß
Klaus

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Ok.
Ich glaube, ich habe ein grundsätzliches Problem: wie ermittle ich diese Materialkonstanten? Ich bin im Internet nicht wirklich fündig geworden, es heißt immer, man solle die Daten mit Hilfe eines Zugversuchs interpolieren. Kannst du mir hier weiterhelfen? Wie gehe ich vor? Wie gesagt, ich bin Praktikant und habe mit nichtlinearem Material bisher keine Erfahrung.
Danke schon im Voraus.

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Hallo!

Zunächst einmal, man spricht von hyperelastischen Materialverhalten, wenn die Spannungen sich als Gradient einer Potentialfunktion bestimmen lassen. Es ist keineswegs auf Elastomere beschränkt, sondern ledilgich eine Art Methode zur Aufstellung physikalisch (thermodynamisch) sinnvoller Stoffgesetze. Ich persönlich nehme sehr gern Neo Hooke, welches als Sonderfall in M. R. enthalten ist. M. R. ist nämlich nicht zwingend stabil, Neo Hooke aber schon. Wenn du den Parameter c01 auf 0 setzt, dann ist c10 = 0.5 * G (Schubmodul). Den Schubmodul der linearen Theorie solltest du irgendwoher bekommen können für deine Materialien. Ich denke für einen ersten Test ist das ein gangbarer Weg.

Kompliziertere Materialmodelle wuerde ich nur verwenden, wenn ich auch entsprechende Messkurven hätte. Nur anhand dieser Daten kannst du ein geeignetes Modell aussuchen und dessen Parameter über die Messkurven anpassen.

Mfg Hendrik

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Vielen Dank für Deine Antwort, hat mir sehr weitergeholfen. Ich bin bereits am Rechnen - und gespannt aufs Ergebnis.

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Jetzt muss ich leider nochmal nachfragen. Wenn ich als Material PTFE annehme (E=500, G=200, v=0.45, K=1667 als Richtwerte), dann spuckt er mir "Error in Element Formulation" beim Mooney-Rivlin aus. Er rechnet nicht. Mit Beispielen aus dem Hilfetext funktioniert mein Modell tadellos.
Ich habe folgendes eingegeben:
c10    100
c01    0
d      0.0012

Könnt ihr mir weiterhelfen?

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@Tschol:

Du solltest auf jeden Fall die Einheiten prüfen. Sicher sind der E- bzw. Schubmodul in Pa bzw. MPa angegeben oder? Dann solltest du auch 500E6 bzw. wie auch immer der Wert ist definieren.

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-Das Leben ist ein Hilbertraum-

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Ich glaube, dass es nicht an dem liegt. 500 N/mm^2 war beabsichtigt. Ich vermute, es liegt an der Größe des Schubmoduls...tja...verflixt.

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Hallo,

eigentlich sehen deine Parameter gut aus. Bist du dir sicher, dass du einen geeigneten Elementtyp verwendest? Weiterhin ist Mooney - Rivlin bzw. Neo Hooke auf nahezu inkompressible Materialien ausgelegt, was bedeutet, dass dein Kompressionsmodul um mehrere (> 2) Zehnerpotenzen höher ist als dein Schubmodul. Vllt. solltest du daher dein K auf 10.000 oder sogar 100.000 setzen.

Viele Grüße

Hendrik

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Danke für den Tipp, jetzt funktionierts. Allerdings ist dann ab einer gewissen Kraft (3000 N) Schluss und es kommt die Meldung "Error in Element Formulation". Damit kann ich bisweilen leben.

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Sehr schön, noch ein Hinweis: wenn man solche großen Unterschiede in den Materialparametern hat, dann wirkt sich das schlecht auf die Kondition der Steifigkeitsmatrix aus, was schnell zum Absturz führt. Es gibt eine sogenannte u/p Formulierung in der der hydrostatische Druck als zusätzlicher FG verwendet wird . Bei diesem Ansatz verbessert sich die Kondition des Problems. Musst du mal schauen, wie du die aktivieren kannst, dass hilft im Allgemeinen (hab ich mir sagen lassen).

Mfg Hendrik

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Ok, das klingt plausibel, danke. Bisher hab ich die Funktion noch nicht gefunden...

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