Ziel der vorliegenden Arbeit war es, das Versagenskriterium nach Puck in ANSYS (Version 8.1) zu implementieren. Dieses Ziel wurde dahingehend erreicht, dass es mithilfe einer Materialsubroutine nun möglich ist den Anstrengungsfaktor nach Puck mit ANSYS zu berechnen. Die erhaltenen Ergebnisse unterscheiden sich in den behandelten Beispielen teilweise erheblich von denen nach Tsai-Wu. Die Anstrengungsfaktoren nach Puck und Tsai-Wu unterscheiden sich um bis zu Faktor 2. Es scheint, dass weder Tsai-Wu noch Puck konstant konservativere Ergebnisse liefern. Vielmehr scheint es so, dass für Mode A Belastungen Puck konservativer und für Mode C Belastungen Tsai-Wu konservativer ist.
Inhaltsverzeichnis
- Inhaltsverzeichnis
- 1. Einleitung
- 1.1. Kriterium der maximalen Spannungen:
- 1.2. Kriterium nach Tsai-Wu:
- 1.3. Kriterium nach Puck:
- 2. Implementierung in ANSYS / Hinweise zur Benutzung
- 2.1 Algorithmus zur Implementierung von Versagenskriterien
- 2.2 Erläuterungen zur Abarbeitung der Subroutine
- 2.3 Hinweise zur Benutzung
- 3. Ergebnisse und Diskussion
- 3.1 Einfache Spannungszustände
- 3.2 Kombinierte Spannungszustände
- 4. Zusammenfassung und Ausblicke
- 5. Abkürzungs- und Quellenverzeichnis
- 6. Anhang
- 6.1. Quellcode
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Studienarbeit befasst sich mit der Implementierung des Versagenskriteriums nach Puck in das Programmsystem ANSYS (Version 8.1). Das Ziel ist es, mithilfe einer Materialsubroutine die Berechnung des Anstrengungsfaktors nach Puck in ANSYS zu ermöglichen. Die Arbeit untersucht die Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen dem Puck- und dem Tsai-Wu-Kriterium anhand von verschiedenen Beispielen.
- Implementierung des Versagenskriteriums nach Puck in ANSYS
- Vergleich der Ergebnisse des Puck-Kriteriums mit denen des Tsai-Wu-Kriteriums
- Untersuchung der Unterschiede im Verhalten von Faserverbundwerkstoffen unter verschiedenen Belastungszuständen
- Analyse der Versagensmodi nach Puck und Tsai-Wu
- Bewertung der Eignung des Puck-Kriteriums für die Simulation von Faserverbundwerkstoffen
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung stellt die Problematik des Versagens von Faserverbundwerkstoffen dar und erläutert die verschiedenen Versagenskriterien, die zur Bewertung des Belastungszustandes eingesetzt werden können. Das Kapitel beschreibt im Detail das Kriterium nach Puck, das zwischen Faserversagen und Matrixversagen unterscheidet und verschiedene Versagensmodi berücksichtigt.
Das zweite Kapitel behandelt die Implementierung des Versagenskriteriums nach Puck in ANSYS. Es werden die notwendigen Schritte zur Erstellung und Einbindung einer Materialsubroutine erläutert. Zudem werden wichtige Hinweise zur Benutzung der Routine gegeben.
Das dritte Kapitel präsentiert die Ergebnisse der Simulationen und diskutiert die Unterschiede zwischen dem Puck- und dem Tsai-Wu-Kriterium. Es werden einfache und kombinierte Spannungszustände analysiert, um die Eignung des Puck-Kriteriums für die Simulation von Faserverbundwerkstoffen zu bewerten.
Schlüsselwörter
Faserverbundwerkstoffe, Versagenskriterium, Puck, Tsai-Wu, Anstrengungsfaktor, ANSYS, Materialsubroutine, Versagensmodi, Belastungszustand, Simulation, FEM.
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- Carsten Kröner (Autor), 2006, Implementierung des Versagenskriteriums nach Puck in das Programmsystem ANSYS, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/81490
