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Orientierung_3.JPG Orientierung_4.JPG Orientierung_1.JPG

Hallo zusammen,

Ich habe ein Band, welches aus Faserverbundmaterial besteht und sich überschneidet (Modell siehe das erste Bild). Diesem möchte ich nun eine Materialorientierung mit der 1-Axis entlang des Bandes und der 3-Axis daraufstehend zuweisen.

Ich gehe wie folgt vor:

1. Assign Material Orientation
2. Definition auf Discrete stellen
3. Normal axis: alle Surfaces auswählen
4. Primary Axis: Über den edge angle die Mittelachse des Bandes auswählen

Solange es keine Überschneidungen gibt, legt sich die Materialorientierung dann entlang des Bandes ab (das zweite Bild). So soll es sein.

Wenn ich nun Überschneidungen habe, beeinflussen sich die Richtungen (siehe drittes Bild) stellenweise in Abhängigkeit der darunter/darüberliegenden Edge-orientierung. Hat jemand eine Idee, wie man das in den Griff bekommen kann?

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Da du relativ einfaches Problem hast, nutze hierfür die Orientierung "DEFINITION=OFFSET TO NODES"
Vorher musst du natürlich das Netzt entsprechend orientieren.

Schau dich in der ABAQUS-Hilfe danach um.

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Zitat:

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Original erstellt von Botzelmann:
Hallo zusammen,

Ich habe ein Band, welches aus Faserverbundmaterial besteht und sich überschneidet (Modell siehe das erste Bild). Diesem möchte ich nun eine Materialorientierung mit der 1-Axis entlang des Bandes und der 3-Axis daraufstehend zuweisen.

Ich gehe wie folgt vor:

1. Assign Material Orientation
2. Definition auf Discrete stellen
3. Normal axis: alle Surfaces auswählen
4. Primary Axis: Über den edge angle die Mittelachse des Bandes auswählen

Solange es keine Überschneidungen gibt, legt sich die Materialorientierung dann entlang des Bandes ab (das zweite Bild). So soll es sein.

Wenn ich nun Überschneidungen habe, beeinflussen sich die Richtungen (siehe drittes Bild) stellenweise in Abhängigkeit der darunter/darüberliegenden Edge-orientierung. Hat jemand eine Idee, wie man das in den Griff bekommen kann?

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Vielleicht solltest du nicht versuchen, alle Flächen auf einmal mit einer Definition zu versehen. Mach' es doch in 2 Definitionen, dann überlappt sich das nicht.

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@Mustaine: Das mit dem Abschnittsweise auswählen hatte ich mir auch schon überlegt, allerdings ist das Modell von den Bildern nur das Grundmodell an dem ich mir das Vorgehen überlege und die Einstellsimulation aufbaue - anschließend wird das ganze auf mehrere deutlich komplexere Modelle mit 100-200 dieser Überlappungen mit Solid-elementen übertragen... Daher muss das automatisch reibungslos funktionieren.

@Rombik: Ich verstehe gerade nur Bahnhof, aber werde mich mal anhand des Begriffs durchklicken :-)

[Diese Nachricht wurde von Botzelmann am 19. Nov. 2014 editiert.]

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Orientierung_5.JPG

@rombik:
Ich habe nun einige Stunden die Hilfe durchwühlt und bin nicht wirklich schlauer geworden (Bin auch eher der HyperWorks-Mensch und in Abaqus/Solids als Composites fehlen mir noch einige Grundlagen). Kannst du mir kurz anreisen, wie du das genau meinst und wie ich die Orientierung "DEFINITION=OFFSET TO NODES" einfach in mein Modell einbringen könnte (Am besten ohne irgendwelche Fortran-Subroutinen-Programmierungen etc. sondern mit der GUI von Abaqus)?

Was mir noch aufgefallen ist und vlt. ein Anhaltspunkt sein könnte:
Ich finde es unlogisch, dass ich die Stacking Direction S genau so wie ich die 1-Axis eigentlich möchte automatisch mit einem Mausklick einstellen kann. Siehe Bild grün (1-Axis ist ok) und rot (1-Axis wird von darunterliegender Orientierung verfälscht).
D.h. Abaqus muss diese Information wie das Modell orientiert ist bereits kennen, sonst würde das mit der Stacking Direction S auch nicht passen. Die selbe Information irgendwie einfach auch für die 1-Axis abgreifen wäre wahrscheinlich zu simpel, oder?

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Das Problem hat sich nun durch ein Diskretes Feld, welches mit einem von einem Kollegen erstellten Python-Skript erstellt wurde, gelöst. War doch komplexer als erwartet.

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Das mit dem offset to nodes meint in sich, dass die Orientierung entlang der Elementkanten vorgenommen wird. Also, bei jeder Definition jedes Elements, sei es 2D oder 3D, enthält jedes Element eine Bestimmte Reihenfolge von Knotennummern.

2D
El_Nr, n1, n2, n3, n4

3D
El_Nr, n1, n2, …, n8

Wenn das Netzt strukturiert ist und die einzelnen Schichten des Laminats entlang der Geometriekanten abgelegt werden können, kann die Orientierung dieser Schichten auch entlang der Elementkanten erfolgen. Dabei beschreibt der Vektor n2-n1 die X-Achse und der Vektor n4-n1 die Y-Achse. Die z-Achse und somit die Dickenrichtung des Elements wird automatisch, senkrecht zu den beiden Vektoren X und Y, definiert.
Damit es für die ganze Struktur machbar ist, muss das FE-Netz entsprechend ausgerichtet werden. Dieser Ansatz gilt in der Regel immer, insbesondere für einfach- und schwachgekrümmte Bauteile aus Verbundmaterial.
Die Orientierung des Netzes aus 3D Elementen geht mit Sicherheit auch in HyperMesh. Wie es um 2D Elemente steht, weiß ich nicht.

Trotz der Lösung mit Python-Skript, hilft dir vielleicht auch meine sehr kurze Erläuterung für die Zukunft.

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Klar hilft das :-) Danke!

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