Materialzuordnung

Mit der Materialzuordnungsfunktion können Sie die Eigenschaften eines Materials zu einer neuen Materialdefinition zuordnen. Dadurch können Sie das Verhalten des Materials für einen bestimmten Bereich des Modells steuern. Durch das Zuordnen von Materialien können Sie Fehler deaktivieren/aktivieren, Materialeigenschaften ändern und das Bruchkriterium für einen bestimmten Bereich des Modells ändern, um nur einige Beispiele zu nennen.

Verwenden Sie die folgende Syntax, um die Materialzuordnungsfunktion in der HIN-Datei zu aktivieren:

*MAP, FROM=[NAME/ID], TO=[NAME/ID]
FROM, TO

wobei NAME für Abaqus-Analysen und ID für ANSYS-Analysen verwendet wird. FROM steht für den Namen des Materials in der Eingabedatei (und die HIN-Datei), die geänderte Materialeigenschaften enthält. TO steht für den Namen des Materials in der Eingabedatei mit den ursprünglichen Materialeigenschaften. Sie können sich dies als das neue Material (from) und das Zuordnen zur ursprüngliche Materialdefinition (to) denken, die in der SIF-Datei gespeichert ist.

Betrachten wir ein Beispiel eines Verwendungsfalls. In diesem Beispiel möchten wir den Bruch für die Bereiche des Zahnradmodells deaktivieren, wo wir keinen Ausfall erwarten. Angenommen, die experimentellen Tests ergeben, dass der Ausfall nur bei den Zähne des Zahnrads, nicht am Zahngrund auftritt. Da wir nur Fehler an den Zähnen erwarten, können wir den Bruch für den Rest des Modells deaktivieren. Dadurch kann die Laufzeit für diese Analyse verkürzt werden.

Obwohl dasselbe Kunststoffmaterial im gesamten Zahnrad verwendet wird, müssen wir die strukturelle Eingabedatei so einrichten, als seien es zwei Materialien – eines für die Zähne: eine für den Zahngrund.

Konfiguration der Eingabedatei

Abaqus

Jedes Material muss eine *USER MATERIAL-Definition haben, damit es zusammen mit dem Helius PFA Solver verwendet werden kann.

*MATERIAL, name=CA-MATERIAL
*DEPVAR
20
*USER MATERIAL, constants=0

*MATERIAL, name=CA-MATERIAL-NORUPTURE
*DEPVAR
20
*USER MATERIAL, constants=0

Anmerkung: Der einzige Unterschied zwischen diesen beiden Definitionen ist der Name. Das ursprüngliche Material (CA-MATERIAL) wird auf einen Elementsatz, der die Zahnradzähne umfasst, angewendet. Das Material ohne Bruch (CA-MATERIAL-NORUPTURE) wird auf einen Elementsatz, der den Zahngrund umfasst, angewendet.

ANSYS

Jedes Material muss eine TB, USER-Definition haben, um mit dem Helius PFA Solver verwendet werden zu können.

MAT,10751
TB,STATE,10751,,20
TB,USER,10751,,0

MAT,20000
TB,STATE,20000,,20
TB,USER,20000,,0

Anmerkung: Der einzige Unterschied zwischen diesen beiden Definitionen ist die Material-ID. Das ursprüngliche Material (10751) wird auf einen Bereich, der die Zahnradzähne umfasst, angewendet. Das Material ohne Bruch (20000) wird auf einen Bereich, der den Zahngrund umfasst, angewendet.

Konfiguration der HIN-Datei

Jetzt, da Sie zwei Materialien in der Eingabedatei definiert haben und diese Materialien den gewünschten Bereichen im Modell zugeordnet wurden, sind wir bereit, die Materialzuordnung vorzunehmen.

Abaqus

*MAP, FROM=NAME, TO=NAME
CA-MATERIAL-NORUPTURE, CA-MATERIAL

ANSYS

*MAP, FROM=ID, TO=ID
20000, 10751

Advanced Material Exchange weiß nun, wie die Basiseigenschaften für das ursprüngliche Material für das neue Material anzuwenden sind. Wir müssen nur noch die HIN-Datei zum Deaktivieren der Bruchbedingung für das neue Material verwenden.

Abaqus

*MATERIAL, ORIGINAL NAME=CA-MATERIAL-NORUPTURE
*DAMAGEINITIATION, TYPE=MCT
0,0,0

ANSYS

*MATERIAL, ORIGINAL ID=20000
*DAMAGEINITIATION, TYPE=MCT
0,0,0

Anmerkung: In diesem Beispiel mit dem MCT-Ausfallkriterium wird durch das Festlegen des Werts null der drei Koeffizienten A1, A2 und A4 für das Schlüsselwort *DAMAGEINITIATION der Bruch effektiv deaktiviert. Das Schlüsselwort *DAMAGEINITIATION wird ausführlicher auf der Seite Schadensbeginn erklärt. Erwähnenswert ist auch, dass eine Reihe anderer Materialeigenschaften und -einstellungen angepasst und auch mit dem Schlüsselwort *MAP und nicht nur mit *DAMAGEINITIATION verwendet werden können.