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Autor Thema:  Simulation von glasfaserverstärktem Kunststoff (3756 mal gelesen)
saj
Mitglied
Konstrukteur mech. Entwicklung


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Beiträge: 45
Registriert: 02.10.2007

erstellt am: 20. Sep. 2012 16:56    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities


BildBauteil.jpg


DatenGrivoryGV.pdf

 
Hallo,

ich habe eine Frage zur Simulation eines Kunststoffteils aus Langglasfaserverstärktem Kunststoff.

Material: Grivory GVL-5H (50% Langglasfaserverstärkung)

Im Anhang befindet sich ein Bild des Kunststoffteils und die Daten des Werkstoffes. Ab S. 6 sind mechanische Eigenschaften angegeben. Auf S. 13 befindet sich eine Biegewechselfestigkeits-Wöhlerlinie.

Das Teil wird an der Spitze wechselnd mit +/-175N oder nur schwellend mit +175 / -0 N belastet (das ist noch nicht ganz klar).

Ich habe als FEM-System Ansys WB Professional NLS zur Verfügung. Ich habe aber bislang nur Erfahrung mit isotropen Materialien (Stahl, Alu).

Meine Frage ist jetzt, wie kann ich das orthotrope Materialverhalten berücksichtigen. Das Teil wird im Spritzgussverfahren so hergestellt, dass die Faserrichtung im hoch beanspruchten Radius passt.

Welche Materialparameter könnte bzw. muss ich hier annahmen?
Darf man als Dauerfestigkeitsamplitude die Biegewechselfestigkeits-Wöhlerlinie annehmen?
Wie könnte ich die Mittelspannung bei nur schwellender Belastung berücksichtigen?

Es muss noch keine 1000% Simulation werden. Ich werde das Thema sicher an einen Dienstleister vergeben, der mit solchen Materialien Erfahrung und auch die notwendigen Tools hat.
Mir geht es aber im Konstruktionsprozess um erste Abschätzungen die schon möglichst genau stimmen.

Ich bin für jeden Tip dankbar

Mfg

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Jens.Friedrich
Moderator
Dipl. -Ing.


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Beiträge: 1048
Registriert: 09.09.2005

ANSYS2021 R2

erstellt am: 25. Sep. 2012 10:57    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für saj 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo Saj,

um die Faserlage von spritzgegossenen Teilen zu berechnen benötigt man eine Spritzgusssimulation.
Die Ergebnisse müssen dann in die Strukturmechanik übergeben werden. Erst dann kann man sich an die berechung der strukturmechanischen Größen machen.
Die Dauerfestigkeit wird an einem einachsigen Versuch unter idealer Ausrichtung der Fasern bestimmt, was auf dein Bauteil nicht zutrifft. Hier müssen die Schadensanteile der einzelnen Lasten betrachtet werden. Grundsätzlich wird man die im Versuch ermittelten Dauerfestigkeiten nur schwer erreichen (Mehrachsig / Orientierung / Lokaler Faservolumengehalt...).
Zur Berechung der schwellenden Last ist die Dauerfestigkeit in Abhängigkeit zur Mittelspannung zu bestimmen (stichwort: Smith-Diagramm). Alternativ kann man auch verschiedene Ansätze (Goodman / Gerber / sonderberg) nutzen um die Mittelspannungsempfindlichkeit abzuschätzen. Ev. findet man dazu ein Paper.
Am besten nochmal Rücksprache mit dem Hersteller halten.

Weiterer Tipp:
Alle Aspekte der Berechnung von Kunststoffen sind im Buch: "Stommel (2011) - FEM zur Berechnung von Kunststoffen und Elastomerbauteilen" bestens beschrieben, das Buch kann ich uneingeschränkt empfehlen.

Hoffe das hilft dir erstmal
Gruß
Jens

------------------
Jens Friedrich
TU-Dresden

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