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Autor Thema:   Negative Steigung Verfestigung (157 mal gelesen)
kay22041
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Verdichtungskurve.jpg


Workbench_Verfestigung.jpg

 
Hallo,

ich simuliere momentan im Rahmen meiner Masterarbeit eine Verfestigung eines Granulats. Nach diversen Vereinfachungen beschreibe ich das Medium nun mit einer "Multilinearen isotropen Verfestigung". Zur Ermittlung der Werte wurde mit dem Granulat ein Pressversuch durchgeführt. Dabei wurde die Verdichtungskurve (Presskraft bezogen auf die Höhe des Mediums) aufgezeichnet. Diese habe ich in Bereiche eingeteilt und mir über die Fläche dann die Dehnungen und Spannungen ermittelt.

Dabei stellt sich eine abfallende Steigung ein. Sprich bei geringem Druck habe ich eine hohe Dehnung und genau anders herum. Das ist soweit auch logisch, da sich das Granulat anfangs weit komprimieren lässt, ohne großen Kraftaufwand.

Leider kann ich diese Werte aber nicht in ANSYS (Workbench 17) eintragen, da diese mir sagt: "Plastische Dehnung muss eine positive Steigung haben".

Jetzt weiß ich nicht mehr weiter, wie ich das lösen soll. Hat da irgendjemand eine Idee?

Grüße

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Duke711
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Ja das richtige Materialmodell verwenden, zu finden unter geomechanic

Drucker Prager etc. gibt da so einige Modelle.

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kay22041
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Vielen Dank. Dann werde ich mich da einmal schlau machen.

Grüße

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kay22041
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Haben Sie zufällig Quellen, wo ich mich in die Thematik einlesen kann? Dazu findet man so auf Anhieb nicht besonders viel..

Danke schon einmal!

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Duke711
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erstellt am: 29. Jul. 2020 14:41    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 kay22041 10 Unities + Antwort hilfreich

Erfolgsversprechender wäre gezielt nach der Theorie der einzelnen Materialmodelle zu suchen. Sehr ausführlich ist hier der Ansys Mechanical Theorie Referenz, zu finden in der Ansys Hilfe. Aber auch abseits von Ansys wird die Theorie der einzelnen Modelle gut beschrieben.
Man sollte sich aber sehr viel Zeit einplanen, da es gut sein kann dass das Granulat in der Grundausführung des Materialmodell nicht vollständig modelliert werden kann und man es evtl. über die frei programmierbare Usermat anpassen muss bzw. sogar eine völlig eigene Usermat schreiben muss.

https://ww3.cad.de/foren/ubb/Forum101/HTML/009471.shtml

[Diese Nachricht wurde von Duke711 am 29. Jul. 2020 editiert.]

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kay22041
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erstellt am: 31. Jul. 2020 08:38    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

Mein Plan war es derzeit das Granulat zu vernachlässigen und dieses als homogenes Medium anzusehen. Diese Masse wollte ich dann mittels der Verdichtungskurve beschreiben und anschließend die Spannungsergebnisse auslesen und mit den Versuchen validieren.

Ich möchte also eigentlich nur einen negativen Spannungs- Dehnungsverlauf entsprechend der Kurve einem Material zuweisen. Aber bis jetzt sieht das für mich so aus, als wäre das einfach nicht möglich?

Eine Beschreibung über eine Usermat würde vermutlich den Rahmen der Abschlussarbeit sprengen..

[Diese Nachricht wurde von kay22041 am 31. Jul. 2020 editiert.]

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Duke711
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Die Theorie erlaubt grundsätzlich nur wahre Spannung-Dehnungen, aus diesen Grund können auch keine normalen Spannungs-Dehnungsdiagramme mit einen fallenden Verlauf im plastischen Bereich herangezogen werden. Das plastische Materialmodell ist nur eine Erweiterung des linearen Materialmodell, definiert über das E-Modul. Die Matrix wäre nicht zu lösen, wenn die Funktion über das E-Modul von 0 an beginnt zu steigen, dann aber im plastischen Bereich wieder abfällt, solch eine Funktion hat dann mehrere Lösungen.
Zu mal auch eine fallende Funktion nicht die Theorie bei einem homogenen Material wiederspiegelt.

Wenn das Granulat der Beschaffenheit eines Steines entsprechen sollte, dann würde das Mohr Coulumb Modell in Frage kommen. Isotrop könnte  dann schon reichen. Wenn es dem eines Sand entsprechen würde, dann käme Drucker Prager in Frage.

Grund warum das Spanungs-Dehnungsdiagramm so einen fallenden Verlauf hat, ist doch eine Endfestigung und diese kann mit dem geomechanischen Materialmodellen berücksichtigt werden.

Nachtrag;

wobei mir aufgefallen ist, dass das Diagramm hier eigentlich nur falsch aufgetragen ist. Wenn das Diagramm tatsächlich die Druckraft abbildet, dann entspricht das in der Zugkraft einem steigenden Spannungs-Dehnungsdiagramm und keinem fallenden.

[Diese Nachricht wurde von Duke711 am 31. Jul. 2020 editiert.]

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kay22041
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erstellt am: 03. Aug. 2020 07:38    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

Zitat:
Original erstellt von Duke711:

Nachtrag;

wobei mir aufgefallen ist, dass das Diagramm hier eigentlich nur falsch aufgetragen ist. Wenn das Diagramm tatsächlich die Druckraft abbildet, dann entspricht das in der Zugkraft einem steigenden Spannungs-Dehnungsdiagramm und keinem fallenden.

[Diese Nachricht wurde von Duke711 am 31. Jul. 2020 editiert.]


Aber ich belaste den Stein ja mit einer Druckkraft? Und somit hätte ich die größte Dehnung bei der kleinsten Spannung und die kleinste Dehnung bei der größten Spannung? Was an sich meiner Meinung nach auch logisch ist, da sich das Granulat am Anfang ja auch mit geringem Druck weit komprimieren lässt.

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