Elastische Materialeigenschaften von monolithen Plattenverbünden bestimmen?

Global Arts
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Elastische Materialeigenschaften von monolithen Plattenverbünden bestimmen?

Beitragvon Global Arts » Do 9. Jun 2016, 20:28

Hallo liebes Forum,

ich bin mir gerade nicht sicher ob derartige Fragen in diesen Block hier gehören oder unten in den Block der Module. Bitte entschuldigt vorab den vermeindlichen Doppelpost. :?

Ich bin durch eine akute Fragestellung auf die eLamX Software aufmerksam geworden da ich vor folgendem Problem stehe. Ich habe große Hoffnung, dass ich mit eLamX vielleicht das Programm gefunden habe welches mir hilft:

Ich habe einen Sandwichaufbau aus Aluminium/Stahl/Aluminium - 1mm Aluminium / 3mm Stahl / 1mm Aluminium.
Unbenannt.JPG
Unbenannt.JPG (14.69 KiB) 1472 mal betrachtet
Nun möchte ich zunächst die elastischen Eigenschaften eines solchen Materialverbundes bestimmen und diese anschließend als Material in ein ABAQUS - Modell einlesen wo diese Eigenschaft einer Element Section zugewiesen wird.

Jetzt ist die erste Frage ob eLamX für die Lösung dieser Aufgabe geeignet ist und wenn ja, wo ich Infos über die Umsetzung finde. Mir ist aufgefallen, dass die Laminate die man erstellen kann ja auf Fasern basieren, heißt eine Orientierung muss z.B. angegeben werden. Dies ist bei monolithen Platten wie meiner Aluminium bzw. Stahlplatte ja nicht zutreffend.

Wie gehe ich dieses Projekt an? Ich bin über jeden Input dankbar! An dieser Stelle sei gesagt dass ich die eLamX Software noch nicht kenne und hiermit erstmal abstecken möchte ob die Software helfen kann.

Grüße

Global Arts
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Re: Elastische Materialeigenschaften von monolithen Plattenverbünden bestimmen?

Beitragvon Global Arts » Do 9. Jun 2016, 21:07

Ich habe mich nun mal so weit mit dem Programm befasst, dass ich eine 1mm/1mm/1mm Schicht mit den dazugehörigen Materialien aufbauen konnte.

Also 1mm Aluminium / 1mm Stahl / 1mm Aluminium ergibt laut eLamX folgende Ingenieurskonstanten:
Unbenannt-2.JPG
Unbenannt-2.JPG (20.63 KiB) 1470 mal betrachtet
Wenn ich nun die elastischen Eigenschaften in die Materialkarte nach ABAQUS übernehmen will, was gebe ich dann dort ein? Was bedeutet "Membran" bzw. Biegung? Die E-Moduln sind ja sehr unterschiedlich. Welches ist hier das richtige? Ich kann mir irgendwie kaum vorstellen, dass ein 3 Lagen-Sandwich mit Alu außen und Stahl in der Mitte mit jeweils 1mm Stärke plötzlich einen E-Modul von knapp 135 GPa aufweist.

VG

Andreas
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Re: Elastische Materialeigenschaften von monolithen Plattenverbünden bestimmen?

Beitragvon Andreas » Fr 10. Jun 2016, 06:32

Hallo,

also grundsätzlich halte ich den E-Modul für realistisch. Wenn man ganz einfach den Mittelwert bildet, kommt man auf (70000+70000+210000)/2=116666. Das liegt in der Größenordnung. Auch die Unterschiede bezüglich Membran und Biegung sehen sinnvoll aus. Da bei der Biegung das Alu stärker beansprucht wird, da der Stahl in der Neutralebene liegt, wird der E-Modul für Biegung niedriger.

Welchen E-Modul man jetzt nimmt, ist eine Frage der Beanspruchung in der betrachteten Struktur. Für das Beispiel im Bild ist der Biege-E-Modul zu verwenden. Bei einem Zugstab der Membran-E-Modul. Für komplexe Strukturen bleibt nur ein geschichtetes Element im FE-Programm zu verwenden, bei dem die Schichten separat angegeben werden.

Viele Grüße
Andreas


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