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Simulation von Passfederverbindungen mittels elastisch-plastischer MaterialmodelleMuhammedi, Benjamin, Hasse, Alexander 24 May 2023 (has links)
Zunehmendes Downsizing und der Trend zum Leichtbau bei Welle-Nabe-Verbindungen
erfordern eine exakte Beschreibung des Systemverhaltens. Elastische Simulationen
erfordern im Post-processing die Analyse komplexer Zusammenhänge, welche oftmals nur
empirisch begründet sind. Elastisch-Plastische Materialmodelle geben die Möglichkeit
Stütz- und Setzeffekte von Passfederverbindungen bereits während der Simulation
abzubilden. Die vorliegende Arbeit wendet elastisch-plastische Materialmodelle auf
Passfederverbindungen an, um auftretende Versagensmechanismen zu beschreiben. / Downsizing and the trend to lightweight design ofshaft-hub-connections need an
accurate description of the behaviour of the system. In post-processing, elastic simulations
require a complex analysis based on empiric formula. Using elastic-plastic material models
enable the possibility to respect support and set effects of feather key connections within
the simulation. The current paper applies elastic-plastic material models to feather key
connections in order to describe occurring failure mechanisms.
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Komplexe Kontakt- und Materialmodellierung am Beispiel einer DichtungssimulationNagl, Nico 08 May 2014 (has links) (PDF)
In vielen industriellen Anwendungen sind Dichtungen im Einsatz. Vergleicht man den Preis mit dem eines Gesamtsystems, in denen Dichtungen verwendet werden, so sind Dichtungen verhältnismäßig günstig. Jedoch führt ein Versagen von Dichtungen meist zu schwerwiegenden Konsequenzen. Dichtungen sind komplexe Subsysteme und ihre Auslegung erfordert umfangreiche Kenntnisse im Bereich Materialmodellierung, Belastung und Versagenskriterien. Die heutige Simulationstechnologie ermöglicht einen parametrischen Workflow für die Berechnung des Verhaltens von Dichtungen mit den auftretenden Effekten wie nichtlinearem Materialverhalten, wechselnden Kontaktbedingungen und Flüssigkeitsunterwanderung bei Druck. Als ein führendes Simulationswerkzeug für diese physikalische Fragestellung wird ANSYS Mechanical für die Auslegung herangezogen. Desweiteren kann das Verständnis für das Produkt erhöht werden, was zu einer Verbesserung der Funktionalität und der Zuverlässigkeit führt. Versuchsdaten können als Spannungs-Dehnungskurven in ANSYS importiert werden, welche das Materialverhalten des hyperelastischen Werkstoffs mit traditionellen Materialmodellen wie Mooney Rivlin, Ogden and Yeoh oder einer neueren Formulierung, der Antwortfunktionsmethode, widerspiegeln. Robuste Kontakttechnologien beschleunigen die Simulation und Entwicklungszeit-Berechnungszeiten und gewährleisten ein genaues Verhalten des Simulationsmodells. Insbesondere bei Dichtungen ist die druckbeaufschlagte Fläche in 2D und 3D Anwendungen von Bedeutung. ANSYS berechnet diese automatisch in Abhängigkeit des aktuellen Kontaktzustandes. Diese benutzerfreundliche Unterstützung führt zu einer höheren Genauigkeit des Simulationsergebnisses, da ein manuelles Schätzen der Druckflächen entfällt. Mit einem parametrischen und durchgängigen Ansatz innerhalb von ANSYS Workbench, beginnend bei der CAD-Geometrie, über die Vernetzung, Material- und Randbedingungsdefinition und Lösung. können eine Reihe von Varianten in kurzer Zeit berechnet werden. Neben einem besseren Verständnis für das Produkt hilft dies dem Ingenieur Änderungen vorzunehmen, was zu exakten und aussagekräftigen Ergebnissen führt. Desweiteren kann der Einfluss von Unsicherheiten berücksichtigt werden, sodass der Berechnungsingenieur fernab von idealen Bedingungen robuste und zuverlässige Dichtungen entwickeln kann.
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Langzeitverformung semi-integraler Talbrücken: Messung und SimulationHerbers, Max 09 November 2022 (has links)
Im vorliegenden Beitrag werden die prognostizierten Verformungen gemäß der Materialmodelle des fib Model Code 2010 sowie der DIN EN 1992-1-1:2011 realen Messdaten gegenübergestellt, die über einen Zeitraum von mehr als 12 Jahren an einer großen Talbrücke erfasst wurden. Die numerischen Berechnungen zeigen, dass sich die Stoffgesetze deutlich in ihrer Höhe und dem zeitlichen Verlauf der prognostizierten viskosen Betonverformungen unterscheiden. Die höchste Übereinstimmung mit den Messdaten wiesen die Stoffgesetze des EC 2 auf.
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A 576 m long creep and shrinkage specimen – long-term deformation of a semi-integral concrete bridge with a massive solid cross-sectionHerbers, Max, Wenner, Marc, Marx, Steffen 26 February 2024 (has links)
For creep and shrinkage investigations, relatively small cylindrical specimens are generally exposed to constant climatic conditions. The derived mainly empirical prediction models are used for the calculation of large engineering structures with massive cross-sections. In this paper, the expected values of the material models according to fib Model Code 2010 and Eurocode 2 are compared with monitoring data, which were acquired over a period of more than 12 years during a structural health monitoring of a large viaduct. It was found that in addition to the measured continuous increase in the viscous deformations, seasonal fluctuations due to climatic influences could also be detected. The numerical calculations show that the material models differ significantly in their magnitude and time course of the predicted viscous concrete deformations. In comparison with the monitoring data, a good agreement was achieved when using the material models according to Eurocode 2. The models of the fib Model Code 2010, on the other hand, underestimated the deformations of the massive bridge girder.
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Analysis of Hyperelastic Materials with Mechanica - Theory and Application ExamplesJakel, Roland 03 June 2010 (has links) (PDF)
Part 1: Theoretic background information
- Review of Hooke’s law for linear elastic materials
- The strain energy density of linear elastic materials
- Hyperelastic material
- Material laws for hyperelastic materials
- About selecting the material model and performing tests
- Implementation of hyperelastic material laws in Mechanica
- Defining hyperelastic material parameters in Mechanica
- Test set-ups and specimen shapes of the supported material tests
- The uniaxial compression test
- Stress and strain definitions in the Mechanica LDA analysis
Part 2: Application examples
- A test specimen subjected to uniaxial loading
- A volumetric compression test
- A planar test
- Influence of the material law
Appendix
- PTC Simulation Services Introduction
- Dictionary Technical English-German / Teil 1: Theoretische Hintergrundinformation
- Das Hookesche Gesetz für linear-elastische Werkstoffe
- Die Dehnungsenergiedichte für linear-elastische Materialien
- Hyperelastisches Material
- Materialgesetze für Hyperelastizität
- Auswählen des Materialgesetzes und Testdurchführung
- Implementierung der hyperelastischen Materialgesetze in Mechanica
- Definieren der hyperelastischen Materialparameter in Mechanica
- Testaufbauten und Prüfkörper der unterstützten Materialtests
- Der einachsige Druckversuch
- Spannungs- und Dehnungsdefinition in der Mechanica-Analyse mit großen
Verformungen
Teil 2: Anwendungsbeispiele
- Ein einachsig beanspruchter Prüfkörper
- Ein volumetrischer Drucktest
- Ein planarer Test
- Einfluss des Materialgesetzes
Anhang:
- Kurzvorstellung der PTC Simulationsdienstleistungen
- Wörterbuch technisches Englisch-Deutsch
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Analysis of Hyperelastic Materials with Mechanica - Theory and Application Examples / Analyse hyperelastischer Materialien mit Mechanica - Theorie und AnwendungsbeispieleJakel, Roland 03 December 2010 (has links) (PDF)
Part 1: Theoretic background information
- Review of Hooke’s law for linear elastic materials
- The strain energy density of linear elastic materials
- Hyperelastic material
- Material laws for hyperelastic materials
- About selecting the material model and performing tests
- Implementation of hyperelastic material laws in Mechanica
- Defining hyperelastic material parameters in Mechanica
- Test set-ups and specimen shapes of the supported material tests
- The uniaxial compression test
- Stress and strain definitions in the Mechanica LDA analysis
Part 2: Application examples
- A test specimen subjected to uniaxial loading
- A volumetric compression test
- A planar test
- Influence of the material law
Appendix
- PTC Simulation Services Introduction
- Dictionary Technical English-German / Teil 1: Theoretische Hintergrundinformation
- Das Hookesche Gesetz für linear-elastische Werkstoffe
- Die Dehnungsenergiedichte für linear-elastische Materialien
- Hyperelastisches Material
- Materialgesetze für Hyperelastizität
- Auswählen des Materialgesetzes und Testdurchführung
- Implementierung der hyperelastischen Materialgesetze in Mechanica
- Definieren der hyperelastischen Materialparameter in Mechanica
- Testaufbauten und Prüfkörper der unterstützten Materialtests
- Der einachsige Druckversuch
- Spannungs- und Dehnungsdefinition in der Mechanica-Analyse mit großen
Verformungen
Teil 2: Anwendungsbeispiele
- Ein einachsig beanspruchter Prüfkörper
- Ein volumetrischer Drucktest
- Ein planarer Test
- Einfluss des Materialgesetzes
Anhang:
- Kurzvorstellung der PTC Simulationsdienstleistungen
- Wörterbuch technisches Englisch-Deutsch
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Analysis of Hyperelastic Materials with Mechanica - Theory and Application ExamplesJakel, Roland 03 June 2010 (has links)
Part 1: Theoretic background information
- Review of Hooke’s law for linear elastic materials
- The strain energy density of linear elastic materials
- Hyperelastic material
- Material laws for hyperelastic materials
- About selecting the material model and performing tests
- Implementation of hyperelastic material laws in Mechanica
- Defining hyperelastic material parameters in Mechanica
- Test set-ups and specimen shapes of the supported material tests
- The uniaxial compression test
- Stress and strain definitions in the Mechanica LDA analysis
Part 2: Application examples
- A test specimen subjected to uniaxial loading
- A volumetric compression test
- A planar test
- Influence of the material law
Appendix
- PTC Simulation Services Introduction
- Dictionary Technical English-German / Teil 1: Theoretische Hintergrundinformation
- Das Hookesche Gesetz für linear-elastische Werkstoffe
- Die Dehnungsenergiedichte für linear-elastische Materialien
- Hyperelastisches Material
- Materialgesetze für Hyperelastizität
- Auswählen des Materialgesetzes und Testdurchführung
- Implementierung der hyperelastischen Materialgesetze in Mechanica
- Definieren der hyperelastischen Materialparameter in Mechanica
- Testaufbauten und Prüfkörper der unterstützten Materialtests
- Der einachsige Druckversuch
- Spannungs- und Dehnungsdefinition in der Mechanica-Analyse mit großen
Verformungen
Teil 2: Anwendungsbeispiele
- Ein einachsig beanspruchter Prüfkörper
- Ein volumetrischer Drucktest
- Ein planarer Test
- Einfluss des Materialgesetzes
Anhang:
- Kurzvorstellung der PTC Simulationsdienstleistungen
- Wörterbuch technisches Englisch-Deutsch
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Analysis of Hyperelastic Materials with Mechanica - Theory and Application ExamplesJakel, Roland 03 December 2010 (has links)
Part 1: Theoretic background information
- Review of Hooke’s law for linear elastic materials
- The strain energy density of linear elastic materials
- Hyperelastic material
- Material laws for hyperelastic materials
- About selecting the material model and performing tests
- Implementation of hyperelastic material laws in Mechanica
- Defining hyperelastic material parameters in Mechanica
- Test set-ups and specimen shapes of the supported material tests
- The uniaxial compression test
- Stress and strain definitions in the Mechanica LDA analysis
Part 2: Application examples
- A test specimen subjected to uniaxial loading
- A volumetric compression test
- A planar test
- Influence of the material law
Appendix
- PTC Simulation Services Introduction
- Dictionary Technical English-German / Teil 1: Theoretische Hintergrundinformation
- Das Hookesche Gesetz für linear-elastische Werkstoffe
- Die Dehnungsenergiedichte für linear-elastische Materialien
- Hyperelastisches Material
- Materialgesetze für Hyperelastizität
- Auswählen des Materialgesetzes und Testdurchführung
- Implementierung der hyperelastischen Materialgesetze in Mechanica
- Definieren der hyperelastischen Materialparameter in Mechanica
- Testaufbauten und Prüfkörper der unterstützten Materialtests
- Der einachsige Druckversuch
- Spannungs- und Dehnungsdefinition in der Mechanica-Analyse mit großen
Verformungen
Teil 2: Anwendungsbeispiele
- Ein einachsig beanspruchter Prüfkörper
- Ein volumetrischer Drucktest
- Ein planarer Test
- Einfluss des Materialgesetzes
Anhang:
- Kurzvorstellung der PTC Simulationsdienstleistungen
- Wörterbuch technisches Englisch-Deutsch
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Komplexe Kontakt- und Materialmodellierung am Beispiel einer DichtungssimulationNagl, Nico 08 May 2014 (has links)
In vielen industriellen Anwendungen sind Dichtungen im Einsatz. Vergleicht man den Preis mit dem eines Gesamtsystems, in denen Dichtungen verwendet werden, so sind Dichtungen verhältnismäßig günstig. Jedoch führt ein Versagen von Dichtungen meist zu schwerwiegenden Konsequenzen. Dichtungen sind komplexe Subsysteme und ihre Auslegung erfordert umfangreiche Kenntnisse im Bereich Materialmodellierung, Belastung und Versagenskriterien. Die heutige Simulationstechnologie ermöglicht einen parametrischen Workflow für die Berechnung des Verhaltens von Dichtungen mit den auftretenden Effekten wie nichtlinearem Materialverhalten, wechselnden Kontaktbedingungen und Flüssigkeitsunterwanderung bei Druck. Als ein führendes Simulationswerkzeug für diese physikalische Fragestellung wird ANSYS Mechanical für die Auslegung herangezogen. Desweiteren kann das Verständnis für das Produkt erhöht werden, was zu einer Verbesserung der Funktionalität und der Zuverlässigkeit führt. Versuchsdaten können als Spannungs-Dehnungskurven in ANSYS importiert werden, welche das Materialverhalten des hyperelastischen Werkstoffs mit traditionellen Materialmodellen wie Mooney Rivlin, Ogden and Yeoh oder einer neueren Formulierung, der Antwortfunktionsmethode, widerspiegeln. Robuste Kontakttechnologien beschleunigen die Simulation und Entwicklungszeit-Berechnungszeiten und gewährleisten ein genaues Verhalten des Simulationsmodells. Insbesondere bei Dichtungen ist die druckbeaufschlagte Fläche in 2D und 3D Anwendungen von Bedeutung. ANSYS berechnet diese automatisch in Abhängigkeit des aktuellen Kontaktzustandes. Diese benutzerfreundliche Unterstützung führt zu einer höheren Genauigkeit des Simulationsergebnisses, da ein manuelles Schätzen der Druckflächen entfällt. Mit einem parametrischen und durchgängigen Ansatz innerhalb von ANSYS Workbench, beginnend bei der CAD-Geometrie, über die Vernetzung, Material- und Randbedingungsdefinition und Lösung. können eine Reihe von Varianten in kurzer Zeit berechnet werden. Neben einem besseren Verständnis für das Produkt hilft dies dem Ingenieur Änderungen vorzunehmen, was zu exakten und aussagekräftigen Ergebnissen führt. Desweiteren kann der Einfluss von Unsicherheiten berücksichtigt werden, sodass der Berechnungsingenieur fernab von idealen Bedingungen robuste und zuverlässige Dichtungen entwickeln kann.
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