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Autor Thema:   Materialdaten für CFK (3194 mal gelesen)
Waldmeister159
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Beiträge: 14
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erstellt am: 13. Feb. 2014 11:12    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 Leute 

ich gehe gerade ganz "jungfräulich" an ein für mich unbekanntes Problem. Ich möchte gerne einen "Impact" auf eine CFK-Oberfläche (100x 100x 1) simulieren. (Duroplastische Matrix)
Nun hat ja CFK die Eigenart anisotrop zu sein. 

Meine Frage:
Was muss ich in die Materialmatrix (Material -> Mechanical -> Elasticity -> Elastic: Type: Anisotropic) eintragen?
Oder muss ich die evtl selbst herleiten?
Ist denn Anisotrop richtig?
Ich bin schon auf Quellen gestoßen die sagen "Engineering Constants" oder "Lamina" sei das richtige.

Den Werkstoff darf ich mir aussuchen.
Hat jemand einen CFK Werkstoff zudem eine menge Daten bekannt sind?
Ich kann nur auf frei zugängliche Datenbanken zugreifen.
z.B. http://ww3.cad.de/foren/ubb/Forum201/HTML/000001.shtml

Fragen über Fragen... 

Ich danke euch für jede Unterstützung

Lg
Waldmeister 

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Pam Crash
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Beiträge: 405
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erstellt am: 13. Feb. 2014 11:16    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 Waldmeister159 10 Unities + Antwort hilfreich

Gibts als Example

1.4.9 Postbuckling and growth of delaminations in composite panels

------------------
Pam

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rombikus
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Beiträge: 6
Registriert: 24.01.2013

erstellt am: 13. Feb. 2014 13:35    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 Waldmeister159 10 Unities + Antwort hilfreich

Hallo Waldmeister,

ein Faser-Kunststoff-Verbund (CFK, GFK und andere) ist an sich orthotrop (ein Sonderfall der Anisothropie). Orthotropie teilt sich weiterhin in verschiedene Arten auf. Welche es sind hängt vom Material und vor allem vom Aufbau deines Laminates ab, weil meistens die Gesamtsteifigkeit des ganzen Laminates wichtig ist. 

Für Orthotrope Werkstoffe hat ABAQUS, wie du schon geschrieben hast, LAMINA und Engineering Constants (EC) zur Auswahl. Welche der beiden auszuwählen ist, hängt wiederum davon ab, was du mit deiner Simualtion untersuchen möchtest (ebener (lamina) oder räumlicher (EC) Spannungs- und Verzerrungszustand). Für komplexe und düne Laminate eignet sich lamina sehr gut, wobei hier nicht jede einzelne Schicht für sich allein betrachtet wird sonder der ganze "verschmierte" Aufbau. Für dicke Bauteile wird die Spannung in Dickenrichtung bei Lamina über G13 und G23 Berechnet, was im Realfall nicht ganz richtig ist.
Welche Kennwerte diese beiden Varianten verlangen findest du in der Hilfe von ABAQUS. Wo man die Werte findet: Internet und Literatur.

Grüße
Roman

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Waldmeister159
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Beiträge: 14
Registriert: 27.01.2014

erstellt am: 13. Feb. 2014 16:06    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 Pam, Hallo Roman,

Danke für die schnellen Antworten. Das hilft mir sehr weiter.
Ich möchte gerne die Spannung und die Verformung des Werkstoffes betrachten. Am liebsten sogar schichtweise, wenn das geht. Also denk ich ist das EC das richtige.

Das mit den Beispielen von Abaqus ist auch sehr hilfreich, Pam. Das wusste ich auch noch nicht. 

Gruß
Waldmeister

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Waldmeister159
Mitglied
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Beiträge: 14
Registriert: 27.01.2014

erstellt am: 24. Feb. 2014 15:05    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 

ich bin gerade dabei den ersten Versuch zu starten.
Kann mir jemand sagen was die Konstante E1, E2, E3, G12, G13, G23 und ny12, ny 12, ny 23 genau bedeuten?

also ich denke
E1 = Längs-Elastizitätsmodul
E2 = Quer-Elastizitätsmodul
E3 = ?
G12 = ?
...
...
ny 12 = müsste wohl Quer-Längs sein

oder kann man das irgendwo ablesen.

Es soll wohl unterschiede zwischen der Deutschen und der amerikanischen Nomenklatur geben!

Vielen Dank 
derWaldmeister

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Mustaine
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.



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Beiträge: 3357
Registriert: 04.08.2005

Abaqus

erstellt am: 25. Feb. 2014 09:54    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 Nur für Waldmeister159 10 Unities + Antwort hilfreich

Abaqus Users Guide 22.2.1 Linear elastic behavior

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otto89
Mitglied



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Beiträge: 43
Registriert: 14.06.2012

erstellt am: 25. Feb. 2014 09:56    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 Waldmeister159 10 Unities + Antwort hilfreich

Moin,

zuerst - der ebene Spannungszustand ist bei deinem Problem die richtige Wahl. Räumliche Betrachtung macht bei einer Dicke von 1mm kein Sinn. Um CFK in der Ebene zu beschreiben brauchst du bei on-axis Belastung 4 Materialkennwerte - das wären standardmäßig E11 (Längs E Modul) E22 Quer-Emodul, ny12 Querkontraktion (der erste Index steht für die "Ursache" und der zweite für die "Wirkung" - sprich du ziehst in 1 Richtung und bekommst eine Verformung in 2 Richtung)und den Schubmodul G12. Die restlichen Werte rechnet sich das Programm selbst aus (ny21 z.b aus Maxwell Betti)
Sinnvoll wäre in deinem Fall auch noch die Angabe der Festigkeiten um zu überprüfen ob es der Belastung standhält oder nicht. Dafür gibt's dann Versagenskriterien wie z.b. Tsai-Wu oder Hill. Von-Mise Spannung gibt schöne bunte Bildchen die nichts aussagen, da für isotrope Werkstoffe konzipiert und die Spannungen verschiedener Richtungen miteinander verrechnet werden.

Schönen Gruß

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