Software: FEM - Tutorial - 3D-Mechanik - Z88 - nichtlineare Materialeigenschaften

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Nichtlineare Materialeigenschaften

Die Berücksichtigung der geometrischen Nichtlinearität führte im Beispiel zu einer Verbesserung der Ergebnisse um ca. 10%. Dabei wurde mit konstantem E-Modul für die Materialien gerechnet:

• Da wir das Modul "Nichtlineare Festigkeit" benutzen, erscheint bei den zugewiesenen Materialien in der Materialdatenbank eine zusätzliche Spalte, welche das verwendete Materialgesetz kennzeichnet:
  
• Standardmäßig ist nach Zuweisung der Materialien das Hookesche Gesetz mit konstantem E-Modul und konstanter Querkontraktionszahl aktiviert.
• Bleiben diese "Konstanten" infolge der Belastung nicht konstant, so kann man in der Strukturmechanik drei Haupttypen von Materialnichtlinearitäten unterscheiden:

1. nichtlinear-elastisches Verhalten:
   • die Dehnungen sind nicht proportional zu den Spannungen,
   • die Be- und Entlastung folgt der gekrümmten Funktion σ=f(ε),
   • innere Verluste werden nicht berücksichtigt → keine Hysterese zwischen Be- und Entlastung
2. Plastizität:
   • Belastung und anschließenden Entlastung ergibt bleibende plastische Dehnungen,
   • Zusätzlich zum Spannungs-Dehnungs-Diagramm σ=f(ε) ist eine Fließkurve σ=f(ε) erforderlich, welche z.B. durch Wertepaare aus plastischer Dehnung und zugehöriger Fließspannung definiert wird.
   • innere Verluste → Hysterese zwischen Be- und Entlastung
3. Hyperelastizität:
   • ...

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