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Thema: Materialmodell Thermoformen (1880 mal gelesen)
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ct.Laak Mitglied Student
Beiträge: 10 Registriert: 04.09.2013
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erstellt am: 16. Sep. 2013 14:35 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hi, ich bin gerade dabei den Thermoformprozess mit AFC (Abaqus for Catia) zu simulieren. Die Ergebnisse hängen ja maßgeblich von den Materialmodellen ab. Bin gerade dabei mich in die verschiedeen Modelle einzuarbeiten. Vllt gibt es hier jemand der schon Erfahrungen in diesem Bereich gesammelt hat und mir dabei freundlicherweise helfen könnte. Mich interessiert besonders Mit welchem Modell sich der Thermoformprozess am besten abbilden lässt? Wo man die Parameter für das entsprechende Modell findet bzw woraus sie sich ableiten lassen? Vielen Dank Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Mustaine Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
Beiträge: 3554 Registriert: 04.08.2005 Abaqus
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erstellt am: 19. Sep. 2013 22:17 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für ct.Laak
Hast du irgendwelche bestimmten Anforderungen? Ansonsten ist erstmal ein ganz normal elastisch-plastisches Material mit temperaturabhängigen Daten der einfachste Weg. Die Beschaffung der Daten ist Aufgabe der Firma/ des Anwenders. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
ct.Laak Mitglied Student
Beiträge: 10 Registriert: 04.09.2013
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erstellt am: 20. Sep. 2013 08:17 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Bei den Anforderungen an die Simulation geht es mir hauptsächlich um die Dickenverteilung des Bauteils. Bezgl den Modellen bin ich noch zu keinem eindeutigen Schluss gekommen. Verschiedene Quellen besagen, dass sich mit Hyperelastischen Materialmodellen (z.B. Neo Hooke, Mooney Rivlin usw.)ausreichen gute Ergebnisse erzielen lassen. Was ich dabei allerdings nicht ganz verstehe ist, dass es sich dabei doch um ein elastisches Modell handelt und dabei keine plastischen Verformungen auftreten können, dh. ich dürfte die Load (Vakuum) am Ende der Simulation nicht deaktivieren? Eine Möglichkeit die Modellparameter zu bestimmen wäre das "curve fitting". Dabei werden ja Daten aus Spannungs Dehnungs Diagrammen benötigt?! Allerdings findet die Werkstoffprüfung doch fast immer bei Raumtemperatur statt. Ich benötige aber doch Daten die das Material bei Umformtemperatur beschreiben?! Gibt es noch andere Wege die Paramter zu bestimmen? Hoffe ich bin auf dem richtigen Weg und würde mich über weitere Antworten freuen.
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Mustaine Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
Beiträge: 3554 Registriert: 04.08.2005 Abaqus
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erstellt am: 20. Sep. 2013 10:42 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für ct.Laak
Zitat: Original erstellt von ct.Laak: Bei den Anforderungen an die Simulation geht es mir hauptsächlich um die Dickenverteilung des Bauteils. Bezgl den Modellen bin ich noch zu keinem eindeutigen Schluss gekommen. Verschiedene Quellen besagen, dass sich mit Hyperelastischen Materialmodellen (z.B. Neo Hooke, Mooney Rivlin usw.)ausreichen gute Ergebnisse erzielen lassen. Was ich dabei allerdings nicht ganz verstehe ist, dass es sich dabei doch um ein elastisches Modell handelt und dabei keine plastischen Verformungen auftreten können, dh. ich dürfte die Load (Vakuum) am Ende der Simulation nicht deaktivieren?
Solange nicht entlastet wird, könnten die Unterschiede zwischen einem hyperelastischen und elastisch-plastischen Material klein sein.
Zitat:
Eine Möglichkeit die Modellparameter zu bestimmen wäre das "curve fitting". Dabei werden ja Daten aus Spannungs Dehnungs Diagrammen benötigt?!
Bei hyperelastischen Materialien braucht man bestimmte Materialkoeffizienten. Die kann man aus Testdaten via Curve Fitting bestimmen. Abaqus/CAE hat hierfür eingebaute Möglichkeiten.
Zitat:
Allerdings findet die Werkstoffprüfung doch fast immer bei Raumtemperatur statt. Ich benötige aber doch Daten die das Material bei Umformtemperatur beschreiben?! Gibt es noch andere Wege die Paramter zu bestimmen?
Gerade Kunststoffe ändern temperaturabhängig ihr Verhalten teilweise sehr stark. Da sollte man dann schon schauen, dass man vernünftige Daten hat. Falls man nicht weiß woher man die Daten bekommen kann, sollte man vielleicht mal seinen Chef fragen, wie man mit diesem Problem umgehen soll. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
ct.Laak Mitglied Student
Beiträge: 10 Registriert: 04.09.2013
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erstellt am: 20. Sep. 2013 11:36 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Erstmal vielen Dank für die schnelle Antwort! Ich nehme an, dass es sich bei den Testdaten zur Bestimmung der Materialparameter um Spannungs-Dehnungs Diagramme handelt?! Besteht die Möglichkeit des "curve fittings" auch in AFC? Falls nicht, gibt es dazu Alternativen? Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
Mustaine Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
Beiträge: 3554 Registriert: 04.08.2005 Abaqus
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erstellt am: 20. Sep. 2013 15:06 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für ct.Laak
Die Testdaten sind üblicherweise Spannungs-Dehnungsdiagramme. In diesem Fall nominelle Spannungen und Dehnungen. Die Möglichkeit gibt es aber nur in CAE. Ggf. von dort die ermittelten Koeffizienten einfach in AFC weiterverwenden. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
ct.Laak Mitglied Student
Beiträge: 10 Registriert: 04.09.2013
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erstellt am: 09. Okt. 2013 16:19 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
Hallo, ich habe jetzt Materialdaten (allerdings nur bei Raumtemperatur) für meine Folie in Form von wahren Spannungen und Dehnungen. Diese Daten habe ich in Nominelle umgerechnet und über Abaqus CAE eingelesen. Um eine erste grobe Rechnung zu machen habe ich die Parameter für das Neo-Hooke-Modell berechnet, C10=0,4681 und D=0. Bei der Berechnung bricht Abaqus mit der Fehlermeldung ab: The ratio of deformation speed to wave speed exceeds 1.0000 in at least one element. This usually indicates an error with the model definition. In der Darstellung sieht man das die Folie Wellen macht und viel zu weich geworden ist. Ist die Darstellung jetzt zu elastisch, oder liegt es an dem verwendeten Materialmodell? Wenn ich den Parameter c10 auf 400000 setzte dann rechnet er durch, vllt ein zeichen das die Einheiten nicht konstistent sind?
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Mustaine Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
Beiträge: 3554 Registriert: 04.08.2005 Abaqus
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erstellt am: 11. Okt. 2013 15:06 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für ct.Laak
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sergejfährlich Mitglied Student
Beiträge: 39 Registriert: 20.08.2009
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erstellt am: 17. Okt. 2013 13:22 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für ct.Laak
Hallo, dein Parameter D = 0 ist das Problem und bedeutet, dass dein Kompressionsmodul unendlich groß ist (D = 2 / Kompressionsmodul). Versuche mal mit deinem Schubmodul und einer für die Folie realistischen Querkontraktionszahl den Kompressionsmodul zu bestimmen. Viele Grüße Hendrik Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |
ct.Laak Mitglied Student
Beiträge: 10 Registriert: 04.09.2013
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erstellt am: 17. Okt. 2013 17:48 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
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hempres Mitglied
Beiträge: 84 Registriert: 30.06.2008
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erstellt am: 18. Okt. 2013 10:04 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für ct.Laak
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ct.Laak Mitglied Student
Beiträge: 10 Registriert: 04.09.2013
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erstellt am: 18. Okt. 2013 10:40 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben:
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hempres Mitglied
Beiträge: 84 Registriert: 30.06.2008
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erstellt am: 18. Okt. 2013 14:49 <-- editieren / zitieren --> Unities abgeben: Nur für ct.Laak
Ja und hängt von der Wellenausbreitungsgeschwindigkeit ab, die wiederum vom Kompressionsmodul abhängig ist. Bei einem Kompressionsmodul gegen Unendlich erhälst du theoretisch einen Zeitschritt, der gegen Null geht. Ob Abaqus das noch verhindert, weiß ich nicht und wird wahrscheinlich Mustaine beantworten können. Habe leider keine Zeit das jetzt zu probieren. Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP |