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Autor Thema:   Materialmodell for Energie-Absorber (645 mal gelesen)
farahnaz
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
Ing.


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CAE, FEM, Test, NPD

erstellt am: 24. Jan. 2019 16:16    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


1111mm_front_bumper.jpg

 
Hallo Allerseits,

Ich versuche ein Crash-Szenario explizit zu lösen. Die Stoßstange hat das Teil "Absorber" (S. Bild), dessen Geometrie ich tendiere mit einfachen Volumenelementen zu modellieren.

Meine eigentliche Frage ist, welches Materialmodell eignet sich für den Absorber. Ich weiss weder wie das rheologische Modell aussieht, noch welches Materialmodell ich in FEM verwenden soll.

Für jeden Hinweis wäre ich dankbar.

------------------
Grüße, Moe

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Julian72
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erstellt am: 24. Jan. 2019 16:38    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 Nur für farahnaz 10 Unities + Antwort hilfreich

Bei solchen Fragen kenne ich nur einen Einzigen, der ein Genie in seinem Fach ist. Sein Name ist Farahnaz. Frage den mal.

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farahnaz
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
Ing.


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Beiträge: 2318
Registriert: 24.04.2007

CAE, FEM, Test, NPD

erstellt am: 24. Jan. 2019 19:03    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

Hehehe

Du Frage nix verstehen?

  

------------------
Grüße, Moe

[Diese Nachricht wurde von farahnaz am 24. Jan. 2019 editiert.]

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Mustaine
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Abaqus

erstellt am: 25. Jan. 2019 15:39    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 farahnaz 10 Unities + Antwort hilfreich

Wenn du die Struktur ausmodellierst, solltest du auch das verwendete Material (z.B. Alu) verwenden. Also sind wir bei Elastizität und Plastizität, ggf. mit Schädigung und Versagen.

Wenn du die Sturktur z.B. in einem Solid verschmiert abbildest, könnte sowas wie Crushable Foam (Abaqus) verwendet werden.

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Julian72
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erstellt am: 26. Jan. 2019 11:07    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 farahnaz 10 Unities + Antwort hilfreich

„ ... Elastizität und Plastizität ... “

Ich bin völliger Laie und deshalb nehmt meine Aussagen nicht zu ernst:
Aus meiner Sicht ist die FEM-Analyse nur im elastischen Bereich gültig.
Der 2. Teil im plastischen Bereich zur Energieaufnahme, ist eine andere Rechnung.

Diese Frage habe ich schon ein Jahr im Kopf:
Der Felgenrand von einem Fahrrad ist aus 1mm Alublech und könnte einen 100 kg-Mann nicht tragen.
Die Speichen sind in Richtung Schlauch beweglich und können somit nur auf Zug belastet werden.
Würde das FEM-Computermodell da überhaupt stimmen ?


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Duke711
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erstellt am: 26. Jan. 2019 13:34    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 farahnaz 10 Unities + Antwort hilfreich

Man merkt das Du absoluter Laie bist.

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Julian72
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Zerspanungsmechaniker


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erstellt am: 27. Jan. 2019 10:09    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 farahnaz 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von Duke711:
Man merkt, dass Du absoluter Laie bist.

Schaue nur dann auf einen Anderen herab, wenn Du ihm aufhelfen möchtest.

Die Frage ist, welche Form nimmt ein Bauteil unter einer Last ein.
Wie sieht die Rechnung mit Materialmischungen aus elastischer und bereits plastischer Verformung aus ?
Wie verhält sich z.B. ein Knackfrosch der seine Form ändert ?

Der Unterschied zwischen Theorie und Praxis ist in der Praxis grundsätzlich größer.

[Diese Nachricht wurde von Julian72 am 27. Jan. 2019 editiert.]

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farahnaz
Ehrenmitglied V.I.P. h.c.
Ing.


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erstellt am: 29. Jan. 2019 14:48    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

Zitat:
Original erstellt von Julian72:

....
Die Frage ist, welche Form nimmt ....

Nein... Die Frage ist was du in diesem Thread überhaupt zu suchen hast. Das Thema ist "Materialmodell für Energie-Absorber"

------------------
Grüße, Moe

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Julian72
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erstellt am: 29. Jan. 2019 16:39    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 farahnaz 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von farahnaz:

... Ich weiss weder wie das rheologische Modell aussieht, noch welches Materialmodell ich in FEM verwenden soll.
Für jeden Hinweis wäre ich dankbar.


Deine herabschauende Arroganz ist widerlich.

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Ed93
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erstellt am: 20. Feb. 2019 10:55    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 Nur für farahnaz 10 Unities + Antwort hilfreich

Um zur eigentlichen Frage zu kommen...

Ich hätte da noch ein paar Fragen:
1. Welches Programm nutzt Du? - Es gibt unglaublich viele Materialmodelle und es gibt je nach Software teilweise Abwandlungen.
2. Um welches Material handelt es sich? Ich nehme an ein plastisches Verhalten des Crashabsorbers ist abzubilden.
3. Ist das Materialverhalten isotrop?
4. Wie sieht die Geometrie aus? Sind das kleine Metallrohre? Sind das Honeycomb- Strukturen?

Vorher kann man nicht wirklich etwas raten.

Sollten es Metallrohre sein, würde ich je nach Materialverhalten das Johnson-Cook-Plastizitätsmodell empfehlen. Ist es ein Honeycomp, dann ein FOAM-Modell. Dazu gibt es verschiedene Abwandlungen je nach Software. Das müsstest du selbst herausfinden.

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farahnaz
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erstellt am: 20. Feb. 2019 16:06    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

Zitat:
Original erstellt von Ed93:

Sollten es Metallrohre sein, würde ich je nach Materialverhalten das Johnson-Cook-Plastizitätsmodell empfehlen. Ist es ein Honeycomp, dann ein FOAM-Modell. Dazu gibt es verschiedene Abwandlungen je nach Software. Das müsstest du selbst herausfinden.



Ed93:
Wir haben das Problem mit Energieabsorber mit visko-elastischer Materialmodellierung ausreichend realistisch gelöst.

Für Stahl hatten wir auch mit anfänglich mit Johnson-Cook versucht. Es gescheiterte  daran, dass wir die drei (3) experimentellen Johnson-Cook-Parameter für unsere Stahlart nicht fanden und zusätzliches Testen auch nicht machen wollten.

Kennst du einen Weg wie man auf diese Parameter kommt?

------------------
Grüße, Moe

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Ed93
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Catia V5

erstellt am: 20. Feb. 2019 16:28    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 farahnaz 10 Unities + Antwort hilfreich

Wenn ihr das Problem zufriedenstellend gelöst habt, dann würde ich davon abraten die Parameter für das Johnson-Cook-Modell zu bestimmen. Das ist sehr aufwendig, weil dynamisch Tests (Split-Hopkinson-pressure bar oder impact tests) durchgeführt werden müssen, jeweils im relevanten Dehnratenbereich. Deswegen unterscheiden sich die Modellparameter zum selben Material von Autor zu Autor, weil andere Dehnratenbereiche definiert wurden.

Ich gehe davon aus, dass die Auftreffgeschwindigkeit bei euch hinreichend gering ist, sodass ein visko-elastisch Modell ausreicht. In diesem Fall würde ich (falls vorhanden) einfach die quasi-statische Spannungs-Dehnungskurve des Stahls aufgeben und mit einem Partiell-Linearen Materialmodell (sollte jedes FEM-Programm haben) den Stahl modellieren. Wenn ihr vermutet, dass die Ergebnisse aufgrund der Dehnratenabhängigkeit des Stahls nicht ausreichend sind, kann man diese bei den meisten Solvern mit dem Cowper-Symonds Modell skalieren (2 Parameter).

Allgemein könntet ihr auch versuchen, die Parameter für einen ähnlichen Stahl zu finden. Aber das habt ihr wahrscheinlich auch schon längst getan. Bei Stahl findet man leider weniger Materialmodelle als bei Aluminiumlegierungen (meine Erfahrung zumindest).

Viel Erfolg!

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farahnaz
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erstellt am: 20. Feb. 2019 21:40    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

Energieabsorber ist von der Kategorie Schaum. Wir kalibrierten die Viskositätsparameter anhand der Messungen von Enegrieverluste (mit v = 40kmh). An sonst das ganzen Vorgehen mit Cook & J. war ziemlich genau wie du beschrieben hast.

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Grüße, Moe

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