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Hallo zusammen,

ich versuche gerade relativ einfache Zugversuche von GFK-Proben mit ABAQUS zu simulieren. Leider kriege ich ständig viel zu hohe Reaktionskräfte bei meinen Simulationen im Vergleich zum Experiment heraus (ca. Faktor > 2). Die Probe ist also offensichtlich viel zu steif, obwohl ich die Steifigkeiten als Materialeigenschaften des Composites definiert habe, die direkt in den entsprechenden Versuchen ermittelt wurden.

Ich kann euch gerne auch nochmal eine entsprechende Input-Datei hochladen, aber vielleicht hat jemand von euch ja einen grundsätzlichen Tip für mich parat.

Ich habe auch schon bei Google nachgeschaut, ob es passende Tutorials zu diesem Thema gibt, aber es wird in der Regel nicht die Kraft-Verschiebungs-Kurve der gesamten Probe betrachtet. Das wäre aber genau das was ich an der Stelle bräuchte. =)

Wäre sehr dankbar für eure Tipps.

Grüße,
CG

[Diese Nachricht wurde von DrReinerKlimpke am 21. Aug. 2017 editiert.]

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Nutzt Du Symmetrien aus? Stimmen die Lagerbedingungen? Vielleicht hast Du durch die BCs die Querkontraktion behindert.

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Pam

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Zugversuch_0Grad.txt

Hallo,

um die Problematik etwas besser transportieren zu können, habe ich im Anhang das von mir erstellte Modell (Input-Datei) hinterlegt. Laut Experiment sollte sich bei einer Querhauptverschiebung von ca. 10 mm eine Reaktionskraft von ca. 60 kN einstellen.

Das klappt wie gesagt bisher noch nicht so gut. Sollte ja aber eigentlich auch nicht soo schwer sein. :\

Grüße und Danke für eure Hilfe.
CG

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Die Einspannung sollte so funktionieren.
Die Querkontraktion an den Einspannstellen ist behindert, aber vielleicht ist dies so im Experiment realisiert.
Ihr rechnet kraftgesteuert. Findet abaqus das Gleichgewicht dann muss die Reaktionskraft am Lager in Lastrichtung gleich der angelegten äußeren Kraft sein. Und dies ist nicht der Fall ? Faktor 2 Fehler ?

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Pam

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Selbst wenn man NLGEOM aktiviert, den Overconstraint mit Coupling und BC auflöst und Distributed Couplings verwendet, kommt man nicht annähernd an 10mm Gesamtverschiebung (schon gar nicht Einschnürung) ran. Da sind entweder die Materialdaten falsch oder die Last bzw. das erwartete Ergebnis.

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Hallo zusammen,

ich habe leider in den letzten Tagen nicht weiter an der besagten Problematik arbeiten können. Was ich aber mittlerweile rausbekommen habe ist, dass sich die Probe durchaus im Spannwerkzeug bewegt bzw. rutscht. Diese zusätzliche "Längung" der Probe (rechnerisch) habe ich mittlerweile rausgerechnet, wodurch sich der effektiv gefahrene Weg reduziert.

Nach wie vor ist das Modell jedoch immernoch viel zu steif. Ich werde mich morgen und übermorgen wieder mehr mit diesem Thema befassen und die etwaigen Erkenntnisse hier zum Besten geben.

Vielen Dank bis hierhin für eure Hilfe,
CG

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Also ich habe jetzt mal die Traversenverschiebung [mm] gegen die am DMS gemessene Dehnung [mm/mm] aufgetragen und dabei festgestellt, dass der aufgebrachte Traversenweg irgendwie nicht so ganz als Dehnung im DMS ankommt.

Ich habe überschlägig mal eine relativ homogene Dehnungsverteilung über den Probekörper angenommen (die Ränder ausgenommen), dass gibt auch die FE-Analyse wieder. Bei einem Traversenweg von 6 mm weist der DMS eine Dehnung auf, die, wenn man sich hieraus die nötige Probenlänge zurück rechnet, eine rechnerische Probenlänge von ca. 500 mm (statt der eigentlichen freien Probenlänge von 150 mm) ergibt.

Also L(Probe, rechnerisch) = 6 mm / Dehnung(DMS) ... oder ist das zu grob?

Ich habe zwar gehört, dass die Proben sich etwas im Spannwerkzeug setzen und auch die Maschine insgesamt etwas verzieht, aber wie kann so eine deutliche Abweichung zu Stande kommen?

Grüße und bis denn,
CG

[Diese Nachricht wurde von DrReinerKlimpke am 18. Aug. 2017 editiert.]

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Das Problem liegt demnach nicht im Modell sondern in der Messung. Verwende vielleicht mal die DMS eines anderen Herstellers.

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Pam

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Der Verdacht liegt zumindest nahe. Ich werde diesbezüglich nochmal mit der Einrichtung telefonieren, die für die Durchführung des Tests verantwortlich war.

Dank für die Diskussion und bis denn,
CG

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Als Nichtexperte bei Experimenten:

Ich selber habe auch Zugversuche an Glasfaser verstärktem Polypropylen durchgeführt und habe die Dehnung nur über einem Teilbereich der Probe abgegriffen (mittels Extensometer). Das hat den Vorteil, dass du zum einen die Inhomogenitäten im Bereich der Einspannung außen vor lässt und zum anderen Nachgiebigkeiten der Traverse keinen Einfluss auf die gemessene Dehnung nehmen. Deine Abweichungen von Traversendehnung und DMS-Dehnung scheinen mir nicht ganz unrealistisch, wenn zusätzlich noch die Probe in der Einspannung rutscht.

Grüße

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