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1_mesh1.png 2_miseshoch.PNG 3_MeshVerzehrt3.PNG

Hi zusammen,

Ich habe ein Problem das ich nicht ganz verstehe. Ich hoffe, dass andere auch schon dieses Problem hatten.

Zum Modell(sorry, das Modell kann ich nicht hochladen):

Ich möchte ein gewickeltes Faserverbund-Band auf Festigkeit untersuchen. Dies mache ich aus diversen Gründen mit Abaqus Explicit. Zwischen dem Band muss eine Art Harz als Abstandshalter, deren Elemente nicht versagen können müssen, aber sich vom Band ab einer gewissen Kraft lösen können muss.

Parts/Mesh:
1. Zugbolzen: Analytic Surface
2. Band: Continuum Shell (SC8R), enhanced Hourglass control
3. Harz: 3D Stress (C3D8R)

Material:
1. Zugbolzen: Analytic Surface
2. Band: Composite Layup, versagt mit Hashin Damage/Evolution/Stabilization
3. Harz: Nur dichte + Elastic (E-Modul ist aber etwa um den Faktor 50 geringer als des Bandes)

Interactions:
1. Zwischen Zugbolzen und Band (Das Harz hängt nur am Band und nicht am Bolzen): Surface to Surface Contact (Penalty, Finite sliding. Property nur Frictionless (Tangential) + Hard Contact (Normal)).
2. Zwischen Oberseite Band und Unterseite Harz: Tie-Contact (Surface-to-Surface) - soll nicht versagen
3. Zwischen Unterseite Band und Oberseite Harz: General Contact (Global Property: Wie 1, Individual property: Cohesive Behavior + Damage)

Was ich nun beobachte: Anfangs läuft alles prima (Genauso wenn ich ohne Versagen rechne). Irgendwann verschieben sich "freie" Knoten (Hier wirkt kein Constraint/Interaction!) am Rand so abartig, dass die Spannungen explodieren, die Versagenskriterien des Bandes greifen und dementsprechend die Berechnung abbricht. Wenn ich die Harz-elemente versagen lasse um deren Steifigkeit zu degradieren, dann verzerren sie sich anschließend trotz enhanced hourglasing extrem (Um mehrere Potenzen) und bricht schlussendlich auch ab.

Hat jemand eine Idee, warum sich diese freien Knoten des Harzes so verhalten können? Ich habe eigentlich schon fast alles probiert...

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Geht viel Energie in die Hourglass Stabilisierung?
Schon mal C3D8I anstatt C3D8R probiert?

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C3D8I habe ich bislang noch nicht probiert, ich versuche es mal... Probiert habe ich aber generell schon extrem viel an kleineren Beispielen, es läuft immer aufs selbe hinaus, egal was für Elementtypen oder Solver ich nutze. Daher ist es etwas schwer, das Problem genauer zu definieren, da es einfach nie funktioniert sobald ich die beiden Parts zusammenbringe. Implizit entstehen Konvergenzprobleme, explizit wollen die Knoten des Harzes wahrlos durch den Raum fliegen. Egal was für Elementkombinationen ich bisher probiert habe, nicht gebundene Knoten des Harzes verschieben sich so sehr, dass sie das eigene Element durchdringen und dann ists vorbei.

Wenn ich verstehen würde, warum nicht-gebundene Knoten scheinbar wahrlos so abhauen können dass sie ihre eigenen Elemente durchdringen, dann hätte ich schon viel gewonnen.

Aktuell probiere ich es mit über Tie-Contacts angebundene Kohäsiven Elementen, es funktioniert trotzdem nicht (Egal ob Damage in den jeweiligen Materialkarten aktiviert ist oder nicht)

Wie interpretiere ich die Energie korrekt und was für Gegenmaßnahmen sind sinnvoll? Bei Kohäsiven Elementen + Cont.Shell scheint mir das Verhältnis bis zur ersten Schädigung etwas hoch zu sein. Ich komme auf ein Verhältniss ALLAE/ALLIE auf bis zu 25-35%.
Nachdem die Harzelemente explodieren steigt ALLIE extrem an und ALLAE fällt auf 0

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Also mit C3D8I + Kohäsive Interaction bricht die Berechnung auch ab, allerdings durchdringt der verantwortliche Knoten das eigene Element von einem Increment ins nächste und bewegt sich vorher nicht. Mal schauen, wie die Elemente auf degradieren reagieren und ob sie dann auch "explodieren". Zudem erzeugeich die Harzelemente etwas schmaler als das Composite-band und versuche damit die Interactions zwischen Bolzen + Composite und Composite + Harz etwas besser zu trennen.

ALLIE verhält sich aber merkwürdig... ALLAE/ALLIE sieht anfangs ordentlich aus, 5-7%.
Sobald die Kohäsive Interaction an einem Element versagt, nehmen die Spannungen im Harz im endsprechenden Bereich stark zu und ALLIE steigt ebenfalls an bevor sie ins negative abfällt.

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