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Leichtbau-Strukturen aus Faserverbund-Laminaten effizient simulieren

Faserverbund-Laminate sind aus dem modernen Konstruktionsprozess nicht mehr wegzudenken. In den meisten Einsatzgebieten wird neben der Gewichtseinsparung aufgrund der hohen gewichtsbezogenen Steifigkeiten und Festigkeiten auch gezielt die Anisotropie der mechanischen Eigenschaften für den Bauteilentwurf ausgenutzt. Für eine optimale Gestaltung ist aufgrund der Vielfalt der Parameter die Simulation unverzichtbar.

Im Zentrum des Seminars steht die Handhabung und Anwendung von ANSYS Composite PrepPost (ACP) für den fertigungsorientierten Aufbau von geschichteten Composite-Simulationsmodellen und für deren Bewertung. Neben der Modellierung des Lagenaufbaus ohne oder mit Sandwichkernen unter besonderer Berücksichtigung der Auflagerichtung und der Faserorientierungen wird ebenfalls die automatische Generierung von Composite-Solidmodellen gezeigt. Die 3D-Modelle ermöglichen eine wesentlich verbesserte Versagensprognose durch Erweiterung auf die Spannungen senkrecht zur Schichtebene. Der komplexe Aufbau von Faserverbundstrukturen führt zu vielfältigen Versagensmustern sowohl in als auch zwischen den Schichten. Versagenskriterien für deren Bewertung werden vorgestellt. Die Ermittlung von Reservefaktoren aus typischen Versagenskriterien wird demonstriert. Progressive nichtlineare Schädigungsanalysen in Form von Abminderung der Steifigkeiten (Degradation) und Delamination werden vorgestellt.

Die im ACP mögliche Parametrisierung erleichtert die Optimierung von Faserverbundstrukturen wesentlich. Die Erzeugung von Parametern wird am Beispiel vorgeführt.

Die Lehrinhalte werden anhand von Beispielen erläutert und von den Teilnehmern in eigenen Übungen vertieft.

Wir setzen Wissen aus folgendem Seminar voraus:
Dimensionierung von Composite-Werkstoffen


  • Faserverbundwerkstoffe – Do you speak composite?
    • Material, Herstellung, Grundlagen der Analyse und Ermittlung mechanischer Kennwerte
    • Demonstration des ANSYS Composite PrepPost (ACP)
  • Effiziente Analyse von geschichteten Faserverbund-Laminaten - der ACP
    • Der klassische Weg mit ANSYS Workbench
    • ACP – das Konzept des ANSYS Composite PrepPost
    • Von der Geometrie zur Bewertung
    • Schalenstrukturen
    • Workshop: Kiteboard 1
  • Laminieren – Schichtaufbauten wie geplant
    • Von der Materialdefinition zu multidirektionalen Schichtaufbauten
    • Materialdefinition – die Einzellage
    • Orientieren der Fasern
    • Drapieren
    • Workshop: T-Joint
    • Workshop: Drapieren einer Kalotte
    • Demonstration: Helix
  • Lagenzuschnitt – Steifigkeiten konfektionieren
    • Festlegung von Auflagebereichen – Rules
    • Abstufungen
    • Sandwich-Aufbauten
    • Workshop: Rotorblade 1
    • Workshop: Kiteboard 2
  • 3D geht auch – von der Schale zur Solid-Extrusion mittels ACP
    • Extrusion Guides, CAD-Führungen
    • Lagenauslauf – Ply Dop off und Abstufungen
    • Baugruppen und Verbindungen
    • Submodeling „Shell to Solid“
    • Workshop: Zugprobe
    • Workshop: Antennenmast
  • Gelöst – Und nun? Auswertung und Auslastung von Faserverbund-Laminaten
    • Modelprüfung
    • Postprozessing
    • Versagenskriterien
    • Workshop: Rotorblade 2
  • Haben Sie die beste Lösung?
    • Parameter
    • Verteilte Daten – Look-up Tables, Datenexport
    • Datenmanagement, Scripting
    • Workshop: Sensitivitätsanalyse einer Parabolantenne
  • Wenn’s richtig versagt: Delamination und Degradation
    • Kontakt oder Interface-Elemente
    • Materialparameter
    • Workshop: DCB-Probe
    • Materialparameter
    • Workshop: Lochleibung

Schlüsselbegriffe:

Faserverbund-Werkstoffe, Lagenaufbau, Faserausrichtung, Solid-Extrusion, Versagenskriterien, Leichtbau

Allgemeine Informationen
Veranstaltung
Seminar
Voraussetzungen
Grundwissen in ANSYS Mechanical
Verwendete Software
ANSYS Mechanical
Vortragssprache
Deutsch
Sprache Unterlagen
Englisch
Referent
Mitarbeiter CADFEM
Dauer
2 Tag(e)

Termine, Preise und Anmeldung

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