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Hallo zusammen,

um die Steifigkeit meines Holz-Beton-Verbundträgers richtig abbilden zu können, muss ich Risse im Bereich der Zugzone der Betonplatte berücksichtigen. Hierfür würde ich gerne das Drucker-Prager-Modell für Beton mit Entfestigung definieren. Meinen ersten Versuch findet ihr im Anhang. Ich habe das Materialverhalten an einem Patch-Test verifiziert. Ansys hat Ergebnisse berechnet, allerdings wurden Solver-Pivot-Warnungen angezeigt und an einem einfachen Einfeldträger hat Ansys dann keine konvergente Lösung mehr gefunden. Mich wundert auch, dass die Spannungs-Dehnungs-Diagramme keine "glatten" Verläufe zeigen, sondern einzeilne kleine Zacken aufweisen (siehe Anhang). Wo könnte hier der Fehler liegen und warum rechnet Ansys mit diesem Materialmodell nicht stabil (Substeps habe ich schon eingestellt)? Sind meine definierten Werte falsch?

In einem dritten Bild habe ich mal aufgezeichnet, wie die Verläufe idealerweise aussehen sollen. Auf Druck dachte ich an einen bilinearen Verlauf mit perfekt plastischem Verhalten, wenn das so nicht geht, ist eine Entfestigung auf Druck aber auch okay. Auf Zug sollte sich eine deutliche Entfestigung einstellen.

Insgesamt bin ich mir bei der Eingabe der plastischen Dehnungen sowie der Dilatanz unsicher. Kann mir dafür jemand plausible Werte sagen?

Vielen Dank!
Lea

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Unsymm.jpg Timesteps.jpg

Hallo,

ich kann Ihnen nur ein paar Anfangstipps geben was mir so Aufgefallen ist:
- Experimente zeigen einen typischen Bereich für den Dilatanzparameter für Beton auf Zug von 0,1 bis 0,3.
- Beim Druck würde ich bei 1 starten
- Das Drucker-Prager-Modell basiert auf einer nicht-assoziativen Formulierung. Daher ist das lineare Gleichungssystem im Allgemeinen nicht symmetrisch. Die Option Newton-Raphson (Analyseeinstellungen) sollte auf UNSYM gesetzt werden.
- Wenn das Entfestigungsverhalten berücksichtigt wird, könnte die Konvergenz mit aktualisierter Steifigkeitsmatrix schwierig zu erreichen sein. Wenn sich das Lösungsverhalten als instabil erweist, kann es sehr vorteilhaft sein, ein initiales Newton-Raphson-Verfahren ohne aktualisierte Steifigkeitsmatrix zu verwenden. Dies kann durch die Verwendung eines APDL-Befehlsschnipsels mit der Option NROPT,INIT in allen entsprechenden Zeitschritten erreicht werden.
- Wird nur ein Zeitschritt gerechnet, muss um nichtlineare Effekte zu erfassen, mit mindestens 20 Substeps gerechnet werden.

Ich hoffe das hilft weiter
Viele Grüße

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CADFEM GmbH
M.Eng. Christian Jensch
Berechnungsingenieur
Professional Development
Tel: +49 (0)371-334262-22
E-Mail: cjensch@cadfem.de
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Vielen Dank für die Antwort! Das sind sehr hilfreiche Tipps die ich gleich mal ausprobieren werde. 

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