Delamination mit Contact und Target Elementen (FEM / Genormte Berechnungen/ANSYS)

Hallo,
im Rahmen meienr Bachelorarbeit möchte ich die Delamination zwischen den Schichten eines Faserverbund-Werkstoffes simulieren.

Die Delamination wird ausgelöst durch einen Low-Velocity-Impact dessen Schlagkraft mit 2000N gemessen wurde.

Um die allgemeine Funktionalität des Modells zu verifizieren möchte ich das Problem zuerst statisch betrachten. (Später kann dies auch dynmisch geschehen.) Laut entsprechender Literatur ist das für einen Aufschlag mit niedriger Geschwindigkeit eine plausible Annahme.

Der Lagenaufbau des Modells ist [0,90,90,90,90,0] und Experimente haben ergeben, dass die Delamination ausschließlich an der schlagabgewandten Kontaktfläche, an der sich die Faserorientierung ändert, stattfindet.

Dier Ergebnisse der Simulation zeigen ein ähnliches Verhalten. Contact gap und sliding distance sind in dieser Ebene mehrere Größenordnungen größer. Auch die observierte "Erdnussform" aus den Versuchen findet sich wieder.

Mein Problem ist nun, dass ich es beim besten Willen nicht hinbekomme, dass sich die Schichten voneinander ablösen!
Und wenn ich die notwendige Spannung und Ablösungsenergie der Kohäsiven Zone so klein setzte, dass eine Ablösung definitiv stattfinden müsste, konvergiert die Lösung nicht.

Die tatsächliche Ablösung ist für mich so entscheidend, da ich in weiteren Lastschritten damit weiterarbeiten möchte und - im korrekten Bereich - entsprechend getrennte Schichten benötige.

Ich wäre sehr dankbar wenn mir jemand helfen kann. Ich vermute das Problem irgendwo in der Definitiond er Contact und Target Elemente, weiß aber nicht wo.

Ich habe meinen Ansys Code angehängt. Netzdichte und Cohesive Zone Definition sind dabei auf Werte gesetzt die eine schnelle Berechnung ermöglichen.

Ich hoffe sehr ihr könnt mir weiterhelfen.

Grüße,
Alex

[Diese Nachricht wurde von hhalex am 08. Aug. 2012 editiert.]

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