Hallo zusammen
!
Ich beschäftige mich im Zuge meiner Masterarbeit gerade mit Verformungen in Polymerlaminaten durch lokale Volumenänderung.
In einer Kuststofffolie sind kleine Volumina eines andren Materials untergebracht, dass sich zusammenzieht.
Ziel der FEM ist eine Parameteroptimierung (mittels Ansys DOE - oder gibt es da bessere Varianten?)
- die Verformung maximieren bei möglichst geringer Größe
- Spannungsspitzen minimieren
Zu meinem Vorwissen:
Ich hatte an der Uni einen Kurs (mit Ansys Zertifikat - leider nutzlos), ne Vorlesung zur Mathematik hintendran und ein Seminar zu Ansys WB und Mechanical APDL.
Allerdings waren hier immer einfache Beispiele verwendet, die Modelle mit SolidWorks erstellt und die Einstellung wurde meistens der Software überlassen..
Ich jetzt ein Modell aufgestellt, das im Wesentlichen aus einem Biegebalken besteht, der durch ein "Gelenk" aus dem kontrahierenden Material gehalten wird.
Die Verformung modelliere ich momentan über thermische Ausdehnung, da ich keine andere Möglichkeit sah eine Volumenänderung zu simulieren. Das Gelenk selber wird an zwei ecken aufgehängt und gegen Verschiebung in der z-Achse gesperrt, desweiteren wird die Ebene auf der diese Punkte leigen (also quasi die Einspannung dieses Balkens) gegen verschiebungen normal zu ihr gesperrt, da diese Ebene den Schnittt durch eine Symmetrieachse darstellt.
Eingelesen wird eine Solidworks Baugruppe,die ich dann im DesingModeller öffne damit ich mit geteilten Knoten vernetzen kann.
Der Knackpunkt ist jetzt folgender....das verwendete "Aktor" Material schrumpft um ca. 40%. Überschlagsrechnungen zeigen, dass auf jeden Fall plastische Verformungen auftreten werden.
Das ist vermutlich der Grund dafür, dass Ansys mit vorschlägt, große Verformungen zu aktivieren.
Allerdings konvergiert das Modell dann nicht mehr (was es davors chon tut-allerdings mit merkwürdigen Verformungen).
Desweiteren habe ich versucht, die Verformung Schrittweise aufzubringen oder z.B. die Simulation als "Transiente Strukturmechanik" zu machen.
Ich habe bisher auch den Vorschlag gefunden, bei großen Verformungen explizit zu Rechnen, allerdings kann ich in der Expliziten Dynamik keine thermische Last aufbringen.
Das nächste Problem ist die Tatsache, dass ich das Modell in SolidWorks entworfen habe, wodurch viele der direkten Ansys hilfen im Design Modeller nicht anwendbar sind.... ich habe kurz versucht das Modell in DM aufzusetzen, allerdings komme ich mit der Bedienung auf die schnelle überahupt nicht klar.
Als letztes will ich ja eine DOE durchführen, das heißt ich muss die jeweils drei Parameter in den zwei Teilen des Modells simultan variieren, das habe ich bisher noch nicht geschafft und auch nach längerer Suche keinen Hinweis gefunden.
Bisher Versuche ich die DOE mit kleineren Verformungen zum laufen zu kriegen, allerdings tritt hier das Problem auf dass DM die Geometrie nach der Parameteränderung anscheinend nicht richtig zusammenbauen kann.
Ich weiß, das sind jetzt viele , teilweise Unabhängige Probleme.
Möglicherweise ist meine Idee auch überambitioniert als Beiwerk, ich wollte es aber versuchen da ich der Meinung bin dass es die Arbeit schön abrundet, v.A. da ich die Versuche zur Verifikation sowieso mache.
Ich wäre über alle Anregungen, Vorschläge und Tipps zu den genannten Problemen und darüber hinaus dankbar.
Auch anwendugnsnahe Literatur (oder Schlagworte) wäre holfreich, im Moment wälze ich PDFs die "Introduction to Ansys Mechanical", die mir aber bisher noch nicht geholfen hat.
Was meint Ihr - ist das Mumpitz oder sinnvoll machbar?
Viele Grüße
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Update: Entschuldigt bitte Vielmals, ich habe gemerkt dass das ohne Bild vielleicht nicht Hilfreich ist. Ich kann leider nicht mit dem Original dienen, aber vlt sind die "Skizzen" ein Anhaltspunkt bis ich an die Dateien komme...
[Diese Nachricht wurde von Femur am 23. Jan. 2017 editiert.]
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