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Hallo,
ich studiere zurzeit Maschinenbau an einer Uni. Meine Vertiefungsfächer sind Konstruktion und Leichtbau. In meiner bevorstehenden Diplomarbeit soll ich Bauteile in Faserverbundbauweise (also Laminate) mittels FEM analysieren und optimieren.
Leider ist mir trotz längerer Suche keine Literatur bekannt, die einem grundlegend erklärt, wie man Laminate beliebigen Schichtaufbaus und beliebiger Form mittels eines FEM-Programms hinsichtlich Spannungen und Dehnungen analysiert und welche Hypothesen oder Methoden für die Festigkeitsanalyse zu verwenden sind. 

Mich interessiert also wie ich ein Laminat zu modellieren habe (also welchen Elementtyp, welchen Solver, Vernetzung, Elementgröße, was muss man sonst noch unbedingt beachten, ...). Dann muss ich wissen wie ich mir einzelne Schichtspannungen anzeigen lassen kann und mit welchen Festigkeitshypothesen ich arbeiten muss (Dabei würde es mir sehr helfen, wenn ich wüsste wie man sowas in der Praxis macht).

Falls mir also jemand diesbezüglich Literatur empfehlen kann (möglichst deutschsprachig) oder mir schreibt wie er es selbst macht, wäre das enorm wichtig für meine Diplomarbeit.

Vielen Dank im Voraus

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Literaturhinweise habe ich nicht.

Ich kann dir nur sagen, dass das in der Industrie (Boeing, Airbus, Rennsport, usw.) primär mit Abaqus gerechnet wird. Die bieten da auch ein zweitägige Schulung an, wo man die Theorien und Modellierungstechniken erklärt bekommt.

Es besteht die Möglichkeit jederzeit nur die Schulungsunterlagen zu erwerben.

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Zitat:

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Original erstellt von Zottelinho:
Falls mir also jemand diesbezüglich Literatur empfehlen kann (möglichst deutschsprachig) oder mir schreibt wie er es selbst macht, wäre das enorm wichtig für meine Diplomarbeit.

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Wende Dich mal vertrauensvoll an das Institut für Flugzeugbau und Leichtbau der TU Braunschweig. Die haben auf dem Gebiet schon sehr viel gemacht und dürften entsprechend viele wissenschaftliche Arbeiten darüber bei sich stehen haben.

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Unter
http://www.klub.tu-darmstadt.de/forschung/download.php

gibt es ein paar sachen..

Zitat:

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Original erstellt von Mustaine:

Ich kann dir nur sagen, dass das in der Industrie (Boeing, Airbus, Rennsport, usw.) primär mit Abaqus gerechnet wird.

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das ist so sicherlich falsch..

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Warum?

Boeing macht das schon seit längerer Zeit. Die haben in Zusammenarbeit mit Abaqus sogar eine Erweiterung entwickelt, mit der man in Abaqus nichtlineare Bruchmechanik in 3D an solchen Strukturen rechnen kann.

Airbus hat sich vor einiger Zeit offiziell entschieden nichtlineare implizite und explizite Analysen mit Abaqus durchzuführen.

Und das z.B. Toyota F1 und BMW F1 ihre nichtlinearen Festigkeitsanalysen (auch Laminate) mit Abaqus machen haben die schon auf mehreren Konferenzen gezeigt bzw. bestätigt.

Und das sind nur die großen Beispiele...

Ich behaupte nicht dass alle Firmen solche Sachen mit Abaqus rechnen, aber von den allgemeinen FE-Codes ist Abaqus auf diesem Gebiet mit Sicherheit Marktführer.

Warum ist meine Aussage also falsch?

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Zitat:

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Original erstellt von Mustaine:

Die haben in Zusammenarbeit mit Abaqus sogar eine Erweiterung entwickelt, mit der man in Abaqus nichtlineare Bruchmechanik in 3D an solchen Strukturen rechnen kann.

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Meinst du die Erweiterung VCCT (Virutal ***** Closure Technique)?
Diese ist nämlich keinesfalls von ABAQUS entwickelt worden.
Boeing hat lediglich ABAQUS mit der kommerziellen Vermarktung ihres Produktes beauftragt. 

Und ob ABAQUS in diesem oder einem anderen Bereich Marktführer ist, kann meines Erachtens nur gemutmaßt werden.
Z.B. im Bereich Crashsimulationen/Safety ist ABAQUS (außer bei einem Münchner Automobilhersteller) praktisch so gut wie nicht verbreitet.
Diesen Markt bestreiten in der Regel PAMCRASH, LS-DYNA und RADIOSS.

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Viele Grüße

Dominik

[Diese Nachricht wurde von Dominik.Mueller am 12. Okt. 2007 editiert.]

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Zitat:

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Original erstellt von Mustaine:
Warum?

Boeing macht das schon seit längerer Zeit. Die haben in Zusammenarbeit mit Abaqus sogar eine Erweiterung entwickelt, mit der man in Abaqus nichtlineare Bruchmechanik in 3D an solchen Strukturen rechnen kann.

Airbus hat sich vor einiger Zeit offiziell entschieden nichtlineare implizite und explizite Analysen mit Abaqus durchzuführen.

Und das z.B. Toyota F1 und BMW F1 ihre nichtlinearen Festigkeitsanalysen (auch Laminate) mit Abaqus machen haben die schon auf mehreren Konferenzen gezeigt bzw. bestätigt.

Und das sind nur die großen Beispiele...

Ich behaupte nicht dass alle Firmen solche Sachen mit Abaqus rechnen, aber von den allgemeinen FE-Codes ist Abaqus auf diesem Gebiet mit Sicherheit Marktführer.

Warum ist meine Aussage also falsch?

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Vertreten ist Abaqus in der Industrie sicherlich. Münchener Automobile fahren ja auch ganz ordentlich;-) Und das andere Firmen ihre Berechnungen an Laminatstrukturen unter anderem mit Abaqus durchführen - schön und gut.

Aber Marktführer? In der Industrie werden Faserverbundwerkstoffe primär mit Abaqus gerechnet?

Das ist doch einfach nicht wahr.

MfG

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Zitat:

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Original erstellt von Dominik.Mueller:
Meinst du die Erweiterung VCCT (Virutal ***** Closure Technique)?
Diese ist nämlich keinesfalls von ABAQUS entwickelt worden.

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Das habe ich auch nicht geschrieben...

Zitat:

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Und ob ABAQUS in diesem oder einem anderen Bereich Marktführer ist, kann meines Erachtens nur gemutmaßt werden.

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Richtig. Deswegen ist das auch der letzte Post von mir zu dem Thema.

Zitat:

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Z.B. im Bereich Crashsimulationen/Safety ist ABAQUS (außer bei einem Münchner Automobilhersteller) praktisch so gut wie nicht verbreitet.
Diesen Markt bestreiten in der Regel PAMCRASH, LS-DYNA und RADIOSS.

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Wo habe ich "gemutmaßt" dass es anders ist?

Zitat:

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Original erstellt von Meijer:
Aber Marktführer? In der Industrie werden Faserverbundwerkstoffe primär mit Abaqus gerechnet?

Das ist doch einfach nicht wahr.

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Mit welcher FE-Software wird denn mehr gerechnet auf dem Gebiet?

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Hallo

auch andere FEM-Pakete haben Laminat-Erweiterungen, die mehr oder weniger mächtig sind
(sogar z.B. ProMechanica, aber sicher auch Ansys,Nastran,etc).
Welche FEM-Software da Marktführer ist, kann ich nicht sagen, aber da streiten eh bereits zwei :-).

Welche Elementtypen, Solver, Vernetzungsstrategien zum Einsatz kommen, hängt von der gewählten
FEM-Software ab.
In Mechanica ist es z.B. so, dass man von einem Schalenmodell ausgeht, und die Schichten in einem Schichteneditor definiert. Ausgewertet kann u.a. die Spannungskomponenten in jeder Schicht und div.
'Vergleichsspannungen', die im Laminatbereich definiert sind. In Mechnica wird davon ausgegangen, dass
sich die Schichten nicht voneinander ablösen, d.h. die Verschiebungen stetig über den Querschnitt verteilt sind.

Wie es bei anderen Programmen funktioniert, weiss ich nicht, vermute aber ähnliche Vorgangsweise.
Der Tipp von JPietsch dürfte auch sehr gut sein, die haben sicher eine allgemeine (FEM-Programm unabhängige) Vorgangsweise erarbeitet.

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HTH
Roland Leiter
Fa. Techsoft Datenverarbeitung

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gute Literatur:

Mechanik elastischer Körper und Strukturen
von Wilfried Becker, Dietmar Gross

beinhaltet auch ein Kapitel zur FEM

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