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  Steifigkeitsminderung jedes Elements bei wechselnder Belastung berechnen

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Autor Thema:  Steifigkeitsminderung jedes Elements bei wechselnder Belastung berechnen (988 mal gelesen)
Lockenpeter
Mitglied
Wirtschaftsingenieur

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Beiträge: 1
Registriert: 01.11.2016

erstellt am: 01. Nov. 2016 21:28    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

Hallo zusammen,

ich untersuche verschiedene Proben auf ihre Schwingfestigkeit und möchte ein neues Konzept in meine Simulationen einbauen. Dieses ist zunächst unabhängig von der modellierten Geometrie und kann an einem einfachen Modell mit wenigen Elementen (bspw. eingespannter Biegebalken, siehe unten) getestet werden. Aktuell arbeite ich mit der APDL von Ansys. Die Größe und Form der Belastungskurve spielt hierbei erstmal eine untergeordnete Rolle.

Zum Problem:
Da sich die Festigkeitswerte jedes Elements (z.B. E-Modul) bei wechselnder Beanspruchung abhängig von der Lage des Elements im Bauteil um einen geringen Betrag abmindern, möchte ich einen Automatismus in die Simulationen einbauen. Durch diesen sollen die Festigkeitswerte jedes einzelnen Elements nach jeder Beanspruchung automatisch abgemindert werden. Anschließend soll die nächste Beanspruchung mit abgeminderten Festigkeitswerten durchgerechnet werden....usw.

Nach jedem Zyklus wird für jedes Element ein Bruchkriterium anhand bereits überprüfter Formelzusammenhänge berechnet. Hierdurch soll letztendlich bestimmt werden, welches Element nach n Lastwechseln zuerst versagt. Für die Berechnung des Bruchkriteriums werden die Zugspannungen in x- und y- Richtung sowie die Schubspannungen (Tau_xy) für jedes Element benötigt.

Meine Fragen sind nun:
1. Ist es generell in Ansys möglich Materialkennwerte für jedes Element während einer Simulation beliebig oft abzuändern?

2. Falls ja, wie könnte man so einen Ansatz umsetzen?
- Ich hatte überlegt mir bspw. die verschiedenen Spannungen und das E-Modul für jedes Element in Form einer Tabelle ausgeben zu lassen. Anschließend führt man die Umrechnungen durch und lädt die Kennwerte dann wieder in Ansys ein. Allerdings kann ich mir hierbei noch keine Möglichkeit vorstellen, wie ich die neuen Materialkennwerte wieder den ursprünglichen Element zuweisen kann.

3. Kann ich mit mithilfe des ETABLE Befehls eine Tabellenspalte anlegen in welcher für jedes Element das EModul (oder ein anderer Materialkennwert) ausgegeben wird?


Ich habe mir folgendes Modell zum Testen überlegt:

(ERSTE DATEI)
finish
/CLEAR,START

!--------------------------------------------

! Variablen

F =100 ! Belastung
h =10 ! Höhe
l =30 ! Länge
E =11000 ! E-Modul
v =0.3 ! Querdehnzahl
t =8 ! Dicke

!--------------------------------------------

!System und Geometrie

/prep7

! Keypoints
n,1,0,0,0
n,2,1/3*l,0,0
n,3,2/3*l,0,0
n,4,l,0,0
n,5,0,h/2,0
n,6,1/3*l,h/2,0
n,7,2/3*l,h/2,0
n,8,l,h/2,0
n,9,0,h,0
n,10,1/3*l,h,0
n,11,2/3*l,h,0
n,12,l,h,0

! Elementtyp
et,1,plane182
r,1,t

! Elemente
e,1,2,6,5
e,2,3,7,6
e,3,4,8,7
e,5,6,10,9
e,6,7,11,10
e,7,8,12,11

! Materialeigenschaften
MPTEMP,,,,,,,, 
MPTEMP,1,0 
MPDATA,EX,1,,E 
MPDATA,PRXY,1,,v

! Randbedingungen
d,1,ux,0
d,1,uy,0
d,5,ux,0
d,5,uy,0
d,9,ux,0
d,9,uy,0

! Kraft aufbringen
f,12,fy,-F
f,12,fx,2*F      ! Zwei Kräfte, da die Spannungen sonst symmetrisch im Balken verteilt sind

! Preprozessor beenden
finish

!--------------------------------------------

! Lösungsteil starten
/solu

! System lösen
solve

! Lösungsteil beenden
finish

/INPUT, 'Post', 'txt', 'E:\Ansys Jobs\Test1'

(DATEI POST)
/POST1
allsel,all
esel, all
ALLSEL,BELOW, ELEM
etable,sigmax,S,X
etable,sigmay,S,Y
etable,tauxy,S,XY

/OUTPUT,'ELEM-Table.TXT',,'E:\Ansys Jobs\Test1'
PRETAB,SIGMAX,SIGMAY,TAUXY ! Ausgabe aller Größen <Liste> der ETABLE
/OUT

Beste Grüße
Euer Lockenpeter

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solve1
Mitglied
Berechnungsingenieur


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Beiträge: 624
Registriert: 27.05.2008

Ansys APDL
Ansys WorkBench

erstellt am: 03. Nov. 2016 12:55    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 Lockenpeter 10 Unities + Antwort hilfreich

hi,
direkt das emodul zu ändern geht meines Wissens nach nicht.
Du könntest es aber Temperaturabhängig definieren (E(T)) und dann die Temperatur des Bauteiles anpassen.

Ansonsten gibt's da noch die degradationsmodelle (TB,DMGE / TB,DMGI) die kann man auch als user-defined selbst erstellen. Mglw. hilft ja das weiter

------------------
Maschinenbau- / Berechnungsingenieur (M.Eng) mit >10 Jahren Berufserfahrung sucht Gelegenheit für berufliche Veränderung in Berlin.
Projekterfahrung in der Anwendung von Ansys (APDL und Workbench) im Bereich Strukturmechanik / Dynamik (Nichtlinearitäten, Kontakt, Festigkeit u.d.g.). Gern auch im Rahmen administrativer Tätigkeiten.

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