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Autor Thema:   Ermittlung der Versagenslast (868 mal gelesen)
HeftyFine
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Beiträge: 17
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erstellt am: 13. Jan. 2016 23:55    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

Guten Abend,

ich möchte bei meinem Stahlbetonbalken mit verschiedenen Bewehrungen die Versagenslasten ermitteln.
Ich bin noch recht unerfahren mit Abaqus, mein Modell ist allerdings fertig. Einzig und allein die Frage, welcher Load aufgebracht werden muss, stellt sich mir noch.

Nun möchte ich ja keine konkrete Last anwenden, sondern eben ermitteln, bei welcher Last das Bauteil versagt.

Kann mir jemand Tipps geben, wie man in dem Fall vorzugehen hat?

Einfach eine hohe Last angeben, die deutlich über der geschätzten Tragfähigkeit liegt und dann auswerten, wo die Deformierungen plötzlich stark zunehmen (=Versagen) ?

Ich tappe etwas im Dunkeln...

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Rechenknecht87
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erstellt am: 14. Jan. 2016 09:05    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 Nur für HeftyFine 10 Unities + Antwort hilfreich

Ich nehme an dir geht es um ein Stabilitätsversagen deines Betonbalkens. Da könntest du zunächst eine Eigenwertanalyse durchführen (Steps-> Procedure Type: Linear Pertubation -> Buckle).

Kurzbeschreibung der Vorgehensweise:

- Geometrie erzeugen und vernetzen (ausreichend feines Netz verwenden, Konvergenz überprüfen!)

- Ranbedingungen setzen (haben großen Einfluss auf das Ergebnis!)

- Steps-> Procedure Type: Linear Pertubation -> Buckle (Anzahl der geforderten Eigenwerte eingeben)

- Die aufgegebene Last muss die gleiche Richtung haben wie deine tatsächliche Last. Am besten Setzt du als resultierende Last F=1 an.  Du bekommst als Ergebnis der Rechnung Eigenwerte und die zugehörigen Eigenform, diese werden mit deiner aufgegebenen Last (F=1) multipliziert und du hast deine Beul-/Knicklast (Einheiten beachten!).

Das war jetzt nur eine sehr knappe Beschreibung, du findest auf Youtube eine Menge Videos in denen es detailliert Schritt für Schritt beschrieben wird (Suchwort: Abaqus buckling).

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HeftyFine
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Beiträge: 17
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erstellt am: 14. Jan. 2016 11:53    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

Oh, ich hätte mal schreiben sollen um welches Versagen es mir geht. Mein Fehler.

Ich möchte ein Schubversagen hervorrufen.
Meine Balken haben keine Schubbewehrung im Feld, nur an den Rändern um Verankerungsbrüche zu vermeiden.
Längsbewehrung ist enthalten um Biegeversagen zu vermeiden.

Ich denke also, buckling ist nicht das, was ich suche. Würde ja eher dem Versagen auf Biegung entsprechen oder liege ich falsch? Ich schau es mir trotzdem mal an. Also danke für den input. Ich bin wirklich dankbar für jede Hilfe. Leider gibt es nicht viel auf deutsch zum Thema abaqus, obwohl englisch kein Problem für mich darstellt. Trotzdem ist bei komplexen Themen Deutsch doch angenehmer zu verstehen...

Mein Ziel ist es, mehrere Balken unterschiedlicher Höhen und Längsbewehrungsanordnungen zu untersuchen und die Versagenslasten (Versagen auf Schub) herauszufinden und gegenüber zu stellen. Ich mache das im Rahmen einer Studienarbeit.

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



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Abaqus

erstellt am: 15. Jan. 2016 11:30    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 HeftyFine 10 Unities + Antwort hilfreich

Also Versagen im Material und kein strukturelles Versagen?

Dann solltest du dich mit den Schädigungskriterien vertraut machen.
Users Manual 24. Progressive Damage and Failure


Oder geht es um Risswachstum? Dann ggf. XFEM.
Users Manual 10.7 Modeling discontinuities as an enriched feature using the extended finite element method

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HeftyFine
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Beiträge: 17
Registriert: 13.01.2016

erstellt am: 17. Jan. 2016 16:01    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

Edit: Also, ich bin jetzt auf die Lösung zum mitteln der Elementedaten gestoßen: Ich bilde also die Summe aller Elementauflagerkräfte und kann mir die dann als ein Graph plotten lassen. Soweit so gut. Nun muss ich noch rausfinden, wie ich mir die Dehnung vom Balken anzeigen lassen kann und das dann über die FUnktion "combine" kombinieren. Immerhin komme ich voran, wenn auch langsam 

Korrekt, es geht um materielles Versagen.

Die Aufgabe kurz zusammengefasst: Ich habe einige Versuchsreihen, in denen Balken verschiedener statischer Nutzhöhen auf Schubversagen untersucht wurden (ohne Querkraftbewehrung im Feld). Diese soll ich erstmal in Abaqus simulieren und die Rissbilder von Abaqus mit den realen Rissbildern vergleichen. Anschließend soll ich die Versuchskörper hinsichtlich der Anordnung ihrer Längsbewehrung variieren. Also der Längsbewehrungsgrad soll gleich bleiben, nur eben mehr Stäbe, ergo kleinere Durchmesser, über den Querschnitt verteilen und beurteilen, wie sich die Rissverdübelung auf das Versagen auswirkt.
Auch andere Parameter sollen noch variiert werden (Betonfestigkeit, Bruchenergie).

In Rücksprache mit meinem Betreuer hab ich nun erfahren, dass ich das ganze weggesteuert machen soll. Also keinen konkreten Load aufbringen, sondern die Lasteinleitungsplatte senken soll. Das habe ich nun durch Boundary conditions gemacht. Allerdings hab ich natürlich nicht gefragt, um wie viele Einheiten ich die Platte senken soll und woher ich weiß, dass das Bauteil dann auch letzlich versagt, dumm von mir.

Als Schadensmodell habe ich concrete damaged plasticity genommen und auch die tension damage mit einbezogen. Stimmt alles soweit, da bin ich mir ziemlich sicher.

Ich habe mal einige Versuche durchrechnen lassen, die auch soweit ganz gut aussehen. Wenn ich im field request damageT anzeigen lasse, kann ich wunderbar die Rissbilder mit den Biege- und Schubrissen sehen.

Nun habe ich aber noch einige Probleme.

1. Ich würde mir gerne ausgeben lassen, bei welcher Kraft der Balken versagt.
Ich habe noch keinen field request gefunden, der mir das direkt anzeigt. Deswegen dachte ich, kann ich mir ja auch die Auflagerkräfte ausgeben lassen und mir damit die Kräfte errechnen. Jetzt aber zum Problem: Ich habe eine Auflagerplatte und würde gerne die über alle Elemente dieser Platte gemittelten Kräfte in y-Richtung ausgeben lassen. Weil wenn ich alle Elemente der Auflagerplatte markieren, bekomme ich auch zu jedem Element einen eigenständigen Graphen im Plot. Kann man sich die mitteln lassen? Also ein Graph für die ganze Platte?

2- Außerdem: Woher weiß ich, ob das Bauteil auch letzlich versagt hat? Vielleicht hätte es ja auch noch mehr tragen können. Ich bräuchte einen Plot zur Dehnung. Wenn diese plötzlich stark zunimmt, hat das Bauteil versagt. Aber: Wie bekomme ich das hin? Auch hier habe ich nur die Möglichkeit, einzelne Elemente auszuwählen.

Mein Betreuer ist leider die nächste Woche im Ausland. Ich habe zwar noch nicht angemeldet, möchte aber trotzdem irgendwie dieses Programm verstehen und nicht nichtstuend rumsitzen.

Das User manual behandelt im Kapitel 24 keine spröden Materialien, wenn ich mich nicht irre. Nur bei den Schadensmodellen (da habe ich concrete damaged plasticity für den Beton, elastischen Stahl für die Auflager- und Lasteinleitungsplatte, und elastisch-plastischen Stahl für die Bewehrungen). Ich hatte da schonmal reingeschaut, aber glaube, nicht fündig geworden zu sein  

Nach wie vor dankbar für jede Hilfe  

[Diese Nachricht wurde von HeftyFine am 17. Jan. 2016 editiert.]

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Mustaine
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Abaqus

erstellt am: 18. Jan. 2016 17:40    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 HeftyFine 10 Unities + Antwort hilfreich

Wenn du deinen Balken mit einer Platte über Kontakt belastest, kannst du die Platte über ein Coupling ansprechen und hast somit einen Steuerknoten. Oder du machst die Platte starr und hast ebenso einen Steuerknoten.

An so einem Steuerknoten kannst du dir die Last, Verschiebungen, Reaktionskräfte als History Output anfordern. Im Last-Verschiebungs-Plot siehst du dann die Gegenkraft und wann diese nachlässt.

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HeftyFine
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erstellt am: 18. Jan. 2016 23:24    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

Coupling klingt gut. Werde ich ausprobieren!

Starr kann ich sie vermutlich nicht machen. Ich weiß nicht, in wie fern es das Ergebnis beeinflussen würde.

Kannst du mir eventuell sagen, ob ich denn auf dem komplett falschen Dampfer war mit meiner bisherigen Vorgehensweise?

Also in meinem Versuchsbericht wurde zur Analyse die Auflagerkraft auf der Y-Achse und auf der X-Achse die Durchbiegung w geplottet.

Ich bin nun so vorgegangen, dass ich mir XY-Daten erstellt habe zur Reaction force in Richtung 2 (Y-achse) in allen Knoten der Auflagerplatte. Im XY-Data-Manager habe ich diese mit der Funktion "sum" zusammengefasst.
Anschließend habe ich mir XY-Daten zum displacement U2 von den im mittleren Querschnitt unten liegenden Knoten ausgeben lassen, ebenfalls wieder mit der Sum-Funktion zusammengefasst.

Im Anschluss beide Funktionen über "combine" kombiniert.

Ist wahrscheinlich umständlicher als die Methode mit dem coupling, aber ich für mein Verständnis wäre mir wichtig zu wissen, ob es so auch ginge oder nicht.

Problem hierbei: Displacement in U2. Y-Achse zeigt nach oben. Die Durchbiegung ist aber eine Bewegung nach unten. Dementsprechend startet abaqus auf der X-Achse mit dem Wert (zB.) -80 (da die Durchbiegung ja eine Bewegung entgegen der positiven Koordinaten-Richtung 2 ist). Ich möchte aber, dass mir das von 0 an aufwärts bis auf +80mm angegeben wird. Wie kann ich abaqus dazu bringen, mir die Durchbiegung positiv darzustellen?

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



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Beiträge: 3318
Registriert: 04.08.2005

Abaqus

erstellt am: 19. Jan. 2016 11:09    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 HeftyFine 10 Unities + Antwort hilfreich

Das Aufsummieren der Reaktionskräfte ist ok.
Aber das Aufsummieren der Verschiebungen...? Da wäre eine Mittelung ggf.  sinnvoll.

Wenn du mit combine die Kurve erstellst, kannst du math. Operationen an den Datenreihen durchführen. So könntest du Verschiebungen mit minus eins multiplizieren und so positive Werte bekommen.

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HeftyFine
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erstellt am: 19. Jan. 2016 17:38    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

Vielen Dank! :-)

Du hast natürlich recht gehabt. Aufsummieren der Durchbiegung macht Null Sinn. Habe jetzt auch begriffen, wie man mittelt (avg(X)) und wie mir die Durchbiegung positiv angezeigt werden.

Also nochmals: Danke für deine gute Betreuung in diesem Thread :-)   

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