Aktivität 2: Anwenden eines nichtlinearen Materials

Im Arbeitsbereich Konstruktion wurde ein generisches Stahlmaterial angegeben. Sie benötigen ein Material aus Fusion - Nichtlineare Materialbibliothek, um die plastische Verformung des Trägers bei Überschreiten der Streckgrenze zu demonstrieren.

Schritte bei dieser Aktivität

• Wählen Sie das Material aus der nichtlinearen Materialbibliothek aus

• Stellen Sie sicher, dass das ausgewählte Material nichtlineares Verhalten aufweist

• Bestimmen Sie den Druck, bei dem das Material eine signifikante Plastizität aufweist.

  

  Fusion-Material-Browser

Voraussetzungen

• Aktivität 1 ist abgeschlossen.

Schritte

1. Wählen Sie Stahl - hochfest, niedrig legiert unter Fusion - Nichtlineare Materialbibliothek aus.

   1. Klicken Sie auf (Arbeitsbereich Simulation > Registerkarte Setup > Gruppe Materialien > Studienmaterialien), um das Dialogfeld Studienmaterialien zu öffnen.
   2. Wählen Sie im Dialogfeld Studienmaterialien die Option Fusion - Nichtlineare Materialbibliothek aus der Dropdown-Liste Materialbibliothek aus.
   3. Wählen Sie Stahl - hochfest, niedrig legiert als Studienmaterial aus.
      
      

2. Stellen Sie sicher, dass das Material Stahl - hochfest, niedrig legiert nichtlineares Verhalten zeigt.

   1. Während die einzige Zeile in der Tabelle Studienmaterialien weiterhin ausgewählt ist, klicken Sie auf Eigenschaften in der linken oberen Ecke des Dialogfelds.
   2. Klicken Sie im erweiterten Bereich am rechten Ende des Dialogfelds auf Erweiterte Materialeigenschaften anzeigen, um das Dialogfeld Material-Browser zu öffnen.

      Anmerkung: Wenn Sie die Option Erweiterte Materialeigenschaften anzeigen nicht sehen, überprüfen Sie, ob die Zeile links vom Dialogfeld Studienmaterialien ausgewählt ist.

   3. Bewegen Sie den Mauszeiger im Dialogfeld Material-Browser über das hervorgehobene Material am oberen Rand des Dialogfelds, und klicken Sie auf Bearbeiten, um die Materialeigenschaften anzuzeigen.
   4. Klicken Sie im erweiterten Dialogfeld auf die Registerkarte Physikalisch, um Grundlegende Eigenschaften anzuzeigen.
   5. Klicken Sie auf Erweiterte Eigenschaften, um die nichtlinearen Eigenschaften anzuzeigen. Achten Sie darauf, das Kontrollkästchen, mit dem die erweiterten Eigenschaften aktiviert werden, nicht zu deaktivieren.
      
      
      
      Anmerkung: Das Materialmodell ist Isotrop, das Verhalten ist Nichtlinear, und der Typ ist Plastisch. Dieser Materialtyp wird durch diskrete Werte für Spannung/Dehnung in der Datentabelle definiert. Abhängig von den Benutzervoreinstellungen wird das Material möglicherweise mit anderen Einheiten dargestellt. Die obige Abbildung basiert auf der folgenden Einstellung: Voreinstellungen > Einheiten- und Werteanzeige > Material-Einheitendarstellung = Metrische Norm (MPa, kg, J).

      Wenn Sie die Auswahl der Materialeinheiten ändern, müssen Sie das Dialogfeld schließen und erneut öffnen, um die angezeigten Einheiten zu aktualisieren.

      Tipp: Klicken Sie auf (Arbeitsbereich Simulation > Registerkarte Setup > Gruppe Materialien > Materialien verwalten), um den Material-Browser direkt aufzurufen.

3. Prüfen Sie die grafische Darstellung der Spannungs-/Dehnungskurve, um den Druck zu bestimmen, bei dem das Material eine signifikante Plastizität aufweist.

   1. Klicken Sie im Dialogfeld Material-Browser rechts neben der Datentabelle Spannung/Dehnung auf Plot anzeigen, um Nichtlineares plastisches Plotten zu öffnen.

      Anmerkung: Eventuell müssen Sie in der Gruppe einen horizontalen Bildlauf durchführen, um den Befehl Plot anzeigen zu sehen.
      
      

   2. Beachten Sie, dass bei 233.737 MPa (33,900 psi) ein leicht nichtlineares Verhalten beginnt, was mit dem Wert Ursprüngliche Streckgrenze im Abschnitt Fließfunktion des Dialogfelds Material-Browser übereinstimmt. Der Null-Null-Punkt und der Punkt für die ursprüngliche Streckung werden der Tabelle automatisch hinzugefügt, wenn Sie ein nichtlineares, plastisches Material definieren.
   3. Beachten Sie, dass das Material keine signifikante Plastizität aufweist, bis die Spannung etwa 350 MPa (~ 50,800 psi) überschreitet. Dieses Spannungsniveau ist vergleichbar mit der Streckgrenze von 344.738 MPa (50,000 psi) unter Grundlegende Eigenschaften > Stärke. Die grundlegende Streckgrenze ist die Spannung, bei der die Steifigkeit des Material um 0.2 % vom Wert des Elastizitätsmoduls abweicht. Es ist nicht ungewöhnlich, dass eine nichtlineare Materialkurve die kleinen Abweichungen vom linearen Verhalten bei Werten unter der grundlegenden Streckgrenze aufweist.
   4. Klicken Sie auf Abbrechen, um das Dialogfeld Nichtlineares plastisches Plotten zu schließen.
   5. Klicken Sie auf Abbrechen, um die Gruppe Bearbeiten zu schließen, ohne eine der vordefinierten Materialeigenschaften zu ändern.
   6. Klicken Sie auf das X in der oberen rechten Ecke des Dialogfelds Material-Browser, um das Dialogfeld zu schließen.

Aktivität 2 - Zusammenfassung

Schritte bei dieser Aktivität

• Das Material aus der nichtlinearen Materialbibliothek ausgewählt
• Sichergestellt, dass das ausgewählte Material nichtlineares Verhalten aufweist
• Den Druck bestimmt, bei dem das Material eine signifikante Plastizität aufweist.