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Hallo zusammen,

ich möchte gerne die Bruchspannung einer Faserverbund-Probe bestimmen. Dazu muss ich leider Composite Solid Elemente verwenden. Ich habe meine Materials definiert und daraus eine Composite Solid Section erstellt. Den Materials habe ich elastische und plastische Werkstoffeigenschaften zugewiesen, außerdem habe ich mit Ductile Damage die plastische Bruchdehnung festgelegt. Da es ein rein einachsiger Zugversuch ist, muss bei der Triaxialität 1/3 hin, jedenfalls habe ich das so hier gelesen. Unter Damage Evolution habe ich 0.01 angegeben, allerdings ist der Teil hinter der Zugfestigkeit nicht so entscheidend.

Muss für beide Materials ein Ductile Damage und Damage Evolution definiert sein, oder reicht es, wenn das für die Faser definiert ist?
Die Rechnungen laufen leider oft nicht durch, entweder ein Inkrement muss zu oft iteriert werden, oder der Zeitschritt sinkt unter die zulässige Mindestgröße, woran kann das liegen?
Reichen diese Daten aus, um sich von Abaqus die Zugfestigkeit berechnen zu lassen?

Danke für eure Hilfe schonmal 

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Wenn Du unterstellst, dass das Versagen in der Matrix stattfindet, sollte die Materialmodellierung so ok sein. Die Zugfestigkeit kann man mit diesem Verfahren bestimmen, hängt allerdings von der Güte des Materialmodells ab.

Die Rechnung konvergiert vermutlich schlecht da im Moment des Plastifizieren negative Eigenwerte, Instabilitäten etc. auftreten. Abhilfe: Verschiebungsgesteuert rechnen oder dynamisch rechnen oder Riks-Verfahren..........

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Pam

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Hallo,
danke für die Antwort. Es hat sich heraus gestellt, dass die Berechnung der Bruchspannung mit Composite Solid Elementen so nicht möglich ist. Wir beschränken uns jetzt auf die Darstellung des Spannungs-Dehnungs-Diagramms und machen das mit der Bruchspannung irgendwie anders.

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interessant und wie macht ihr es jetzt? würde mich mal interessieren!

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Naja ich würde mal sagen, es kommt auch drauf an, in welchem Skalenbereich man simuliert. Wenn ich jetzt nen RVE im Mikrobereich habe und explizit ein isotropes Material mit Schädigung für Matrix und Faserbereich (Roving mal als isotrop angenommen) modelliere, mag DuctileDamage gehen. Wenn ich jetzt aber mit Schichtverbunden (zB. UD-Verbund) in der Makroebene und effektiven Materialkennwerten (zB. aus Homogeniesierung) rechne, brauche ich auch ein entsprechendes anisotropes Schädigungsmodell. Grund dafür ist, dass eine Schicht unterschiedliche Festigkeitswerte in Faser und Matrixrichtung hat und man bei DuctileDamage nur eine definieren kann.

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Zitat:

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Original erstellt von maxlustig:
interessant und wie macht ihr es jetzt? würde mich mal interessieren!

 

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Hallo,
man kann Bruchspannungen und Bauteilversagen so nicht simulieren, dazu sind Composite Solid Elemente nicht leistungsfähig genug.
Ich habe jetzt mit einem Laminatberechnungstool ein Laminat erstellt und mir die Steifigkeitsmatrix ausgeben lassen und als orthotropes Material in Abaqus importiert. Damit wird der elastische und plastische Bereich bis kurz vor dem Bruch simuliert. Außerdem ist so eine Winkelabhängigkeit der Werkstoffeigenschaften gegeben.
Eine echte FVK-Simulation kann man mit Composite Solid Elementen nicht machen. Composite Solid Elemente können nur schichtweise aufgebaute Werkstoffe simulieren, keine Fasern mit Matrix. Deshalb steht da auch "Ply Thickness" und nicht "Fibre Matrix Ratio" oder sowas 

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