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Autor Thema:   Plane stress/strain thickness (3052 mal gelesen)
  
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audis
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erstellt am: 19. Feb. 2012 18:54    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!

Kann mir vielleicht jemand von euch erklären was mit plane stress/strain thickness im section-manager bzw. beim assignen einer section gemeint ist?
Ich habe schon in google und in diesem Forum recherchiert aber keine eindeutige Antwort gefunden.
Ich weiß was plane stress bzw. strain ist aber nicht ganz was mit der thickness dazu gemeint ist?!
Eine Anmerkung dazu habe ich in diesem Forum gefunden wo damit die Dicke (ich nehme an z-Achse) einer Walze gemeint war.
Es gibt um ein 2D Modell - Biegen einer dünnen Platte, wobei die die Dicke (2 mm) und Breite (25 mm) der Platte in y bzw. x-Richtung angegeben wurde.

Wäre euch für Erklärungen sehr dankbar!

lg
Dieter

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Goldstein
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erstellt am: 19. Feb. 2012 23:17    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 audis 10 Unities + Antwort hilfreich

Das Modell ist zwar 2D aber eine Plattendicke (thickness) musst Du angeben. Wie sollen sonst zB. Spannungen ausgerechnet werden. Falls Du eine Linienlast hast dann setz die Dicke eben auf 1

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audis
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erstellt am: 19. Feb. 2012 23:47    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!

Danke für die schnelle Antwort!

Die Plattendicke habe ich doch schon in der Skizze angegeben. Es ist ja nicht nur ein Wire, sondern ein Solid, welches 2 mm hoch ist (=die 2 mm Dicke der Platte).
Deswegen verstehe ich diese Angabe auch nicht?!

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Tobias1982
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erstellt am: 20. Feb. 2012 15:38    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 Nur für audis 10 Unities + Antwort hilfreich

modellierst du 2D oder 3D?

Falls du 2D modellierst, fehlt ja noch die 3. Dimension. wenn dein Bauteil bspw. 0,2 m dick ist, musst du unter section, bei plain stress/plain strain thickness =0,2 angeben. Machst du das nicht, ist dein Bauteil 1,0 m (mm, cm, je nach der gewählten Einheit) dick.

falls du 3D modelliert hast, musst du nichts eintragen...

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audis
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erstellt am: 20. Feb. 2012 16:17    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


screen1.jpg


screen2.jpg

 
Hallo!

Ich modelliere 2D.
Deine Erklärung leuchtet mir, jedoch habe ich die Dicke der Platte ja als y-Koordinate.
Dh ich modelliere sozusagen einen Querschnitt der Platte. (Ist das falsch bzw. ein Problem?)
Anbei zwei Screenshots davon...die Platte ist 0.002 m dick und 0.025 mm breit. (mit symmetrie-bedingung an einem Ende um nur eine Seite modellieren zu müssen)
Jetzt frage ich mich was dann mit plane stress/strain thickness gemeint ist?

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Tobias1982
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erstellt am: 20. Feb. 2012 17:07    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 audis 10 Unities + Antwort hilfreich

dann hat deine 3. Dimension den Wert 1.0 m, ist in z-Richtung 1.0 m groß...wenn das so gewollt ist, sind alle Angaben ok.

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audis
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aha, ok...wenn man das so "einfach" auf die z-Koordinate ummünzen kann, dann leuchtet mir die "thickness" angabe ein.
dann ist diese angabe also nur interessant wenn die platte in draufsicht simuliert wird.

und wenn ich einfach das häckchen bei thickness weglasse, dann nimmt er mir keinen wert und ich habe wirklich nur 2-D?!

Vielen Dank für Deine Hilfe!!!

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Exiluerdinger
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erstellt am: 20. Feb. 2012 20:43    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 audis 10 Unities + Antwort hilfreich


stress-strainthickness.jpg

 
Ich habe Dir zur Erläuterung mal ein Bild angehängt.

Wenn Du mit einer Kraft F auf das blaue Bauteil drückst, entsteht bei gleicher Kraft F zwischen dem blauen und dem roten Bauteil ein Spannungszustand der von der Breite (oder Tiefe bzw. in diesem Fall: plane stress/strain thickness) b abhängig ist! Wird b größer stellt sich im Kontakt eine geringere Spannung ein und umgekehrt (immer bei gleicher Kraft F).

Rechnest Du jetzt tatsächlich 2D (also theoretisch mit einer Dicke b=0) würde das bedeuten, dass die Spannung unendlich wird. Um bei der Simulation vernünftige Ergebnisse zu bekommen musst Du also die Breite deiner Bauteile angeben (auch wenn Du sie nur als Fläche modeliert hast).

Von welcher Seite (draufsicht, vorderansicht, seitenansicht) Du Dein Bauteil modelierst spielt hier also keine Rolle! Dein Bauteil wird ja in der Realität auch immer eine dreidimensionale Ausprägung haben...

Ich hoffe das Hilft Dir beim Verständnis weiter!

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audis
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erstellt am: 21. Feb. 2012 13:03    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!

Vielen Dank für die tolle Erklärung und die Skizze!

Du hast natürlich recht, wobei mein Modell da in 2 Punkten abweicht:

1. In z-Richtung, also der Breite b der Platte, vernachlässige ich eigentlich die Spannungen, da die Platte relativ schmal ist und ich das nicht ganz gleichmäßige Drücken einer Presse "idealisiere".
2. Gebe ich in meiner Simulation keine Kräfte an, sondern nur eine Bewegung des Stempels, welcher auf die Platte drückt. Dh meine Verformung entsteht nur durch die Boundary Condition "10 mm Bewegung in u2-Richtung". Das wiederum heißt aber, dass sich die Kraft nicht auf die Breitseite verteilen kann, weil es ja keine gibt. (Also geben natürlich schon aber nicht im Programm als Wert angegeben)

Ist diese Art der Modellierung generell eine vernünftige Idee? Denn dann ist die plane thickness ja eigentlich irrelevant.

Vielen Dank!

lg

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Tobias1982
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was willst du denn überhaupt berechnen?

Auch wenn dich Spannungen in z-Richtung nicht interessieren bei einem Flächenbauteil, ändert sich durch deine Abmessung in z-Richtung deine Spannung in Dickenrichtung proportional...

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audis
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Prinzipiell möchte ich ein Blech biegen und dabei wissen bei welchem Biegeradius welche Spannung auftritt.

Den Biegeradius kann ich mir aufgrund der Werkzeuggeometrie und des Verfahrweges des Stempels ausrechnen, dh im Endeffekt kann ich dann sagen: Bspw. Zur Zeit x hat sich der Stempel um y bewegt, dh der Biegeradius ist ... und die dabei auftretende Spannung im Blech ist ... .

Wenn sich die Platte nach "links und rechts", also in z-Richtung frei bewegen kann (plane stress), dann entsteht mir doch keine Spannung in z-Richtung. Die Dehnung in z-Richtung (die natürlich auftritt) kann sich ja ungehindert ausbreiten.

Wie würdet ihr dieses Problem modellieren bzw. simulieren?

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Tobias1982
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das sollte man schon so berechnen können. Nur musst du halt beachten, dass Abaqus, wenn du für plain stress/ plain strain thickness nichts eingibst, einen Wert von 1 (cm, mm, m, je nach deiner Defintion) annimmt, und diesbezüglich deine Spannungen berechnet...

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audis
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ok, super, danke!
aber, wie gesagt, wenn es keine Behinderung in z-Richtung gibt, als ein ebener Spannungszustand vorliegt, dann ist sigma z = 0. Dann ist doch die Breite für die anderen Spannungskomponenten nicht ausschlaggebend. Dh egal ob die Platte 1 cm oder 1 m breit ist, die Spannungen in x und y-Richtung sind immer diesselben. (Vorausgesetzt es gibt keine Behinderung der Ausdehnung in z-Richtung)
Oder seht ihr das anders?

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