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Aufbau.png ErgebnisS11.png Abschragung.png

Hallo liebe Abaqus-Experten,

ich bin gerade dabei einen 3-Punkt-Biegeversuch eines Brettsperrholzplattenstreifens zu simulieren. Die Brettsperrholzplatte besteht aus 5 Lagen. Die 2. und 4. Lage (rot) sind mit der Faserrichtung parallel zur Spannrichtung ausgerichtet. Sie nehmen also komplett die Normalspannung auf. Im realen Versuch soll eine Verbindung auf kombinierte Beanspruchung aus Querkraft und Moment untersucht werden. Die Position der Verbindung liegt zwischen rechtem Auflager und der Lasteinleitungsstelle.

Um zu verhindern dass die Platte im Bereich der Lasteinleitung auf Biegung versagt, soll die obere und untere Deckschicht, die in Tragrichtung keine maßgebende Tragwirkung hat, durch eine Verstärkung (Holzplatte; grün) ersetzt werden.

In der Theorie sollte sich die Normalspannung im Lasteinleitungsbereich durch die größere Querschnittshöhe reduzieren. Dies geschieht auch, allerdings erhöhen sich die Spannungen im Übergangsbereich von Verstärkungsplatte zu unverstärktem Bereich so stark, dass im Modell keine wirkliche Spannungsreduzierung erzielt werden kann. Ich habe dazu ein mal die Normalspannung direkt unter der Lasteinleitung und im Übergangsbereich angehängt.

Die Spannungserhöhung im Übergangsbereich scheint für mich numerisch zu sein? Durch das Aufeinandertreffen der unterschiedlichen Parts (Verstärkung, BSP-Platte) kommt es an der Stelle zu Spannungserhöhungen, die in Wirklichkeit nicht vorhanden sein sollten? Alternativ habe ich die Verstärkung mal abgeschrägt hergestellt um den Übergang fließender zu gestalten, auch das hat kaum Veränderung gebracht.

Das Mesh besteht aus C3D20R Elementen mit einer Größe von 12.5 mm. Alternativ habe ich die Versärkungsplatte mal als Continuum Solid Shell (CSS8) modelliert. Das hat allerdings auch keine Veränderung gebracht.

Kann man diese Spannungserhöhungen durch eine angepasste Modellierung (anderes mesh,...) verhindern? Oder habe ich irgendwo noch einen anderen Denkfehler drin? 

Ich Danke Euch schon mal für Eure Hilfe 

Beste Grüße

Ferrago

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S11.pdf S11_r.pdf

Hier noch die Normalspannungsverläufe im Lasteinleitungsbereich und rechts neben der Verstärkung

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Kannst Du die Input-Datei zur Verfügung stellen?

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Pam

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Gerne, welche Datei ist das genau? Die .inp-Datei und auch die .cae-Datei kann ich hier irgendwie nicht anhängen? 

Gruß
Ferrago

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Es geht um die inp-Datei. Hier die extension in txt ändern und erneut versuchen.

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Pam

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Ich weiß nicht wieso aber auch als txt-Datei zeigt es mir an dass der Anhang ungültig ist.

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Servus Ferrago

Ist der Anhang zu groß (1MB)?
Umlaute im Dateinamen (weiß nicht ob das was ausmacht)?
Was steht denn in der Fehlermeldung?

Gruß
Bernd

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Warum einfach, wenn es auch kompliziert geht.

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Es sind sogar riesige 5MB möglich. Komprimiert geht auch.

https://ww3.cad.de/index.php/beitrage-erstellen-und-andern/#Dateianhänge

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Pam

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Global_2.zip

Ah ok, daran könnte es liegen...die Datei ist knapp 70 MB groß...muss das so?  Hab das jetzt als 7z und zusätzlich als zip Datei verpackt. Anders konnte ich das hier nicht hochladen. Keine Ahnung ob das Sinn macht und ihr die Datei so nutzen könnt. Sorry für meine Unwissenheit 

Danke

Ferrago 

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Das Modell ist in Ordnung und die berechneten Spannungen sind korrekt und real. Es sind Kerbspannungen, ausgelöst durch die scharfe Ecke an den Stirnflächen der Verstärkungsplatte. Hier wird die Konstruktion versagen.
Abhilfe: Ecke eliminieren durch sanften Übergang, Rampe, Radius o.ä.. Eine Anbindung der Stirnflächen der V.platte an die angrenzenden Bereiche könnte auch etwas helfen.

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Pam

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Vielen Dank schon mal für die Antwort. Das mit der Abschrägung habe ich bereits versucht (s. 3. Bild; erster Beitrag). Das hat jedoch nicht wirklich was gebracht. Ich dachte dass es vielleicht an den Elementen liegen könnte?

Gurß
Ferrago

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Zitat:

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Original erstellt von Ferrago:
Vielen Dank schon mal für die Antwort. Das mit der Abschrägung habe ich bereits versucht (s. 3. Bild; erster Beitrag). Das hat jedoch nicht wirklich was gebracht. Ich dachte dass es vielleicht an den Elementen liegen könnte?

Gurß
Ferrago

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Hallo Ferrago,
ich vermute Pam Crash meint nicht die Schrägen zur Krafteinleitung sondern an den Beige-Farbenen Bauteilen die mit ihrer unendlich spitzen Ecke diese Konzentrationen IMHO verursachen. Bzw. eine kleine Fase oder Rundung an den Stellen wo jetzt die Spannungsspitzen sind anbringen, so wie es in der Realität auch ist.

[Diese Nachricht wurde von samson05 am 03. Mrz. 2021 editiert.]

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Danke für die Antworten und sorry für die späte Rückmeldung meinerseits.

Die hellen Volumenelemente haben in der lastabtragenden Richtung ein sehr geringes E-Modul von 370 N/mm^2, im Vergleich dazu hat die Querrichtung ein E-Modul von 11000 N/mm^2. Deshalb wirkt sich die Änderung auch nicht auf die Spannungsspitzen aus.

Gruß

Ferrago

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