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Hallo,

zur Verwendung des Schädigungs-Plastizitäts-Model für Beton (Damaged plasticity model) in ABAQUS ist die Angabe der folgenden Parameter zwingend erforderlich:

- Dilatanz- bzw. Dilatationswinkel "psi"
- Flow potential eccentricity "epsilon"
- Paramter Kc
- Viskositätsparamter µ

Diese Paramter werden zum Teil auch näher erläutert bzw. auch entsprechende Werte vorgegeben oder auf weiterführende Literatur verwiesen.

Der Dilatanzwinkel bereitet mir jedoch Kopfzerbrechen  . Dieser Winkel "psi" wird auch mit dem Reibungswinkel "phi" gleichgesetzt (vgl. Manual). Im "Analysis User Manual" und im "Theory Manual" finden sich zu diesem Paramter keine Zahlenwerte. In den Beispielen im "ABAQUS Benchmarks Manual", "ABAQUS Verification Manual" und "ABAQUS Example Problems Manual" werden höchst unterschiedliche Werte angesetzt (36° / 38° /15°).

Ich würde mich über Information zu diesem Winkel (z.B. Literaturverweise) sehr freuen.

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Dieser Winkel ist ein Maß für die innerer Reibung des Werkstoffes. Unter "Mohr-Coulomb" solltest Du etwas bei Google finden. Der Winkel beschreibt die erhöhung der ertragbaren Schubspannung bei zugleich wirkender Druckspannung.

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hallo ghost19 und anfreund.
ich sitze gerade an exakt dem selben problem. wie kann ich mir den Dilatanzwinkel und den Parameter kc für meinen speziellen Beton bestimmen?
Über Hilfe freue ich mich.
VG

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Hallo MK2011,

zur Beantwortung der Fragen muss ich mich erst wieder in meine Diplomarbeit einlesen, da ich dieses Wissen seither nicht mehr benötigte. Leider bin ich derzeit krank, d.h. eine ausführliche Antwort im Laufe des Wochenendes.

Kurzzusammenfassung:
Zum Formfaktor K bzw. Kc (Verhältnis der Fließspannung bei dreiaxialer Extension zur Fließspannung bei dreiaxialer Kompression) solltest du etwas im ABAQUS Manual (z.B. Angaben zu weiterführender Literatur) finden. Nach Lubliner et al. (1) ist der Formfaktor K = 2/3 für Beton. Im Prinzip kann der Formfaktor Werte zwischen 0,5 < K < 1,0 annehmen.
Der Hintergrund zum Dilatationswinkel ist etwas komplexer. Zum besseren Verständnis ist im Prinzip ist eine grundlegende Betrachtung der Entwicklung des Werkstoffmodels erforderlich (ausführlichere Erläuterung am Wochenende). Im ABAQUS Manual lassen sich Angaben zum Dilatationswinkel finden. In der Arbeit von Jankowiak & Lodygowski (2) wird die Ermittlung der Parameter des in ABAQUS implementierten Schädigungs-Plastizitäts-Modells erläutert. Dabei wird auf die Bestimmung des Dilatationswinkels anhand von Versuchen (dreiaxialer Druckversuch => Triaxialversuch) eingegangen. Hierbei wird die Volumendehnung einer Betonprobe über der Vertikaldehnung aufgetragen, wobei die Steigung der Kurve den gesuchten Dilatationswinkel ergibt.

Quelle:
(1) Lubliner, J.; Oliver, J.; Oller, S. Onate, E.: A Plastic-Damage Model for Concrete, International Journal of Solids and Structures, 25, 1989, S. 298-326
(2) Jankowiak, T.; Lodygowski, T.: Identification of Parameters of Concrete Damage Plasticity Constitutive Model, Foundations of Civil and Enviromental Engineering, 6, 2005, S. 53-96

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