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Hallo zusammen,

ich arbeite bisher mit einer Rohrgeometrie, die mit 12 Composite Lagen belegt ist. Nun möchte ich einen Aluminiumkern dazu simulieren. Ist es sinnvoll, diesen im Composite Layup als weitere Lage mit anderen Materialeigenschaften als die Composite Lagen zu definieren?

Ich weiß nicht, wie die Berechnung des Composite Layups genau aussieht bzw. ob dieser Ansatz sinnvoll ist.

Um eure Meinungen wäre ich dankbar.

Gruß Stocki600

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Hallo

Ist der komplette Innenraum des Rohrs mit Al gefüllt oder kommt nur eine Zusatzlage zylindrischer Form aus Aluminium dazu? Im Falle einer Zusatzlage kannst du ruhig dein Laminataufbau mit dieser zusätzlichen Lage aus Al modellieren.
Anderenfalls musst du den Kern mit zusätzlichen Elementen füllen und entsprechend die Eigenschaften dieser mit neuem Material aus Aluminium versehen.

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Es handelt sich um ein Al-Rohr mit Wandstärke 2mm.
Gibt es eine Grenze, bis zu welcher Dicke bzw. zu welchem Verhältnis ggü. den Composite Lagen man das als zusätzliche Lage modellieren kann?
Ich rechnen momentan mit dem APM Ansatz, was bedeutet, dass ich eine Lage CFK durch 6 Lagen Laminat in Abaqus abbilde. Demzufolge sind die einzelnen lagen sehr dünn.

Danke und Grüße.

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Hierfür würde ich dir empfehlen das AL-Rohr mit min. 2 Elementen in Dickenrichtung zu vernetzen. Den Faser-Kunststoff-Verbund, abhängig von der Dicke der einzelnen Lagen, mit ca. 3-6 Elementen. Das FE-Netz bleibt einheitlich!

Da du insgesamt 12 Lagen hast, sind 2 bis max. 4 Schichten in einem linearen Kontinuumselement für gute Spannungsabbildung in jeder Schicht zulässig. Ist das Modell zu Große, kannst du die Anzahl der Elemente in Dickenrichtung um die Hälfte Reduzieren und für die Berechnung quadratische Elemente nutzen.

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Super, mit der Antwort kann ich was anfangen, :-)

Da ich bisher immer ohne Kern gerechnet habe gibt es noch ein paar Probleme zu klären.

1.) Die Rohrgeometrie ist bisher mit einer Wandstärke, die Al-Rohr und Layup enthält, als Solid entlang eines Pfades gesweept. Offensichtlich brauche ich ja zwei Rohre, eines um das Aluminium Rohr abzubilden und eines um das CL abzubilden. Wie mache ich das am besten?

2.) Da es sich um einen Fahrzeugstabilisator handelt, habe ich am Ende meines gesweepten Rohres noch ein Krafteinleitungselement aus Metall. Vereinfach als Zylinder solid-Zylinder angenommen. Die Stirnfläche dieses Zylinders möchte ich mit der Stirnfläche des Rohres verbinden. Mittels tie-constraint kann ich jeweils die Stirnfläche als surface oder node region auswählen, das führt aber zum Abbruch während der Simulation mit Fehlermeldungen wie

"Slave surface (...) is a node-based surface used with surface to surface approach. In order to obtain improved stress accuracy with this approach, an element-based surface should be used instead."

oder

"For *tie pair (), not all the nodes that have been adjusted were printed. Specify *preprint,model=yes for complete printout."

Was mache ich falsch?

EDIT: Mittels des Tools "Find Contact Pairs" wird komischerweise nur eins dieser potentiellen Kontaktpaare gefunden, obwohl es sich um ein symmetrisches Bauteil handelt.

Vielen Dank!

[Diese Nachricht wurde von stocki600 am 20. Nov. 2013 editiert.]

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1)
Erstelle hierfür ein CAD Modell mit entsprechenden getrennten Volumina und vernetze sie dann separat. Da ich die Netze ausschließlich mit HyperMesh erstellen gibt es dort auch andere Möglichkeiten ohne die Geometrie neu zu erstellen. Wie es in ABAQUS-CAE geht, weiß ich nicht.

2)
Um die Koppelung durchführen zu können, musst auf den beiden Teilen die elementbasierten Flächen erstellen und sie mit TIE-Kontakt verbinden.

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Es scheint alles zu funktionieren. Habe den Aluminium Kern als Part (Solid sweep) erzeugt, das Composite Layup identisch, auch als separates Part. Im Assembly habe ich Kern und Composite Layup per Tie constraint zusammengefügt.

Den Kern (Rohr mit Wandstärke 2mm) habe ich so partitioniert, dass in Dickenrichtung genau ein Element reinpasst.
Beim Composite Layup sind es genau 3 Elemente in Dickenrichtung. Um 12 Lagen zu simulieren habe ich im Composite Layup 4 Lagen definiert. Wenn ich das richtig verstanden habe, geht ja die Lagendefinition des CL in jedes Element ein. Ist das richtig?

Jetzt ergibt sich noch eine letzte Frage. Ich rechne mit SC8R Elementen, da es sich um eine Continuum Shell handelt. Kann mir bitte jemand sagen, wie ich mit SC8 Elementen rechnen kann? Einen Haken zum rausnehmen bei "mit reduzierten Elementen rechnen" gibt es bei der Definition des Element Typs nicht.

Danke und viele Grüße!

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Wenn du nur 4 Lagen definiert hast, bekommt jedes Element diese Schichten.
Ersetzte die Elementdefinition SC8R durch C3D8I und gut ist.

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