Präsenz-Seminar:
Materialmodellierung mit LS-DYNA

Neben einer Einführung in die theoretischen Grundlagen zur Plastizität, Viskoplastizität, Viskoelastizität und Hyperelastizität werden typische und häufig verwendete Materialmodelle von LS-DYNA besprochen und erläutert. Auf teilnehmerrelevante Materialmodelle sowie die Implementierung von benutzerdefinierten Materialien kann ebenfalls eingegangen werden.

• Theoretische Grundlagen
• Materialcharakterisierung und rheologische Modelle
• Spannungs- und Dehnungsmaße bei großen Deformationen
• Räumliche Spannungszustände und Invarianten
• Grundlagen der Elasto-Plastizitätstheorie mit kinematischer und isotroper Verfestigung
• Dehnratenabhängigkeit
• Kompressibilität und Inkompressibilität

• Materialbeschreibung in LS-DYNA
• Mindestangaben, Spannungs-Dehnungs-Kurven, Tables
• Parameterbestimmte Materialbeschreibungen

• Plastizität und Viskoplastizität
• Ausgewählte Plastizitätsmodelle mit von Mises und Drucker-Prager Fließbedingung
• Anisotrope Plastizitätsmodelle nach Hill und Barlat
• Möglichkeiten zur Berücksichtigung der Dehnratenabhängigket in der Plastizität

• Viskoelastizität
• Grundzüge der Modelle, Parameterbestimmung
• Kriechmodelle

• Schäume
• Klassifizierung von Schäumen; reversibel vs. irreversibel
• Gemeinsamkeiten und Unterschiede der Modelle
• Probleme bei der Anwendung
• Parameteridentifikation

• Gummimaterialien
• Charakteristische Eigenschaften und Anwendungsgebiete
• 1-, 2- und mehr Parameter Modelle
• Parameteridentifikation über Curve-Fitting

• Faserverbundwerkstoffe
• Anforderungen und Versagensarten
• Versagensindikatoren und Nachbruchmodelle
• Lineare und nichtlineare Materialmodelle für Faserverbundwerkstoffe
• Algorithmische Aspekte und Post-Processing

• Materialversagen
• Versagenskriterien, Netzabhängigkeit, nichtlokale Formulierungen
• Elementversagen und Kontakt

Eine Vielzahl verschiedener Materialmodelle stehen dem Anwender von LS-DYNA zur Verfügung. Weit mehr als 100 Materialmodelle, beschrieben auf über 500 Seiten des Benutzerhandbuches, bieten die Möglichkeit verschiedenste Werkstoffe wie Stahl, Glas, Composites, Schäume oder Gummi abzubilden. Ein vertieftes Verständnis ist dabei für die richtige Anwendung der Modelle und letztendlich für die Qualität der Berechnungsergebnisse entscheidend. Dieses Seminar gibt hierzu einen grundsätzlichen Überblick zu den verschiedenen Materialklassen und Materialmodellen. Für gebräuchliche Materialformulierungen wie beispielsweise Plastizität und Viskoplastizität wird vertieft auf die zugrundeliegende Theorie und die Verwendung der Materialmodelle eingegangen.