Simulation ist mehr als Software

Kostenlose Testversion
0
Wunschliste
0 0
Warenkorb

Direktkontakt
DE
Strukturmechanik
Strukturmechanik

Leben mit Rissen - Bruchmechanische Berechnungsmethoden

Übersicht

Seminar Experte

Im Seminar lernen Sie Methoden zur FE-Modellierung von Rissen sowie die wichtigsten bruchmechanischen Kenngrößen kennen. Diese Schulung wird als 3-tägiges Seminar angeboten.

Dauer
3 Tage

Voraussetzungen
Grundwissen in Ansys Mechanical

Verwendete Software
Ansys Mechanical

Nutzen
  • Bauteilversagen durch instabiles Risswachstum vermeiden
  • automatische Rissfortschrittsanalyse in Ansys Mechanical
  • Rissstabilität über bruchmechanischen Festigkeitsnachweis beurteilen
  • Restlebensdauer ermitteln - notwendige Inspektionsintervalle festlegen

Beschreibung

Im Gegensatz zur klassischen Festigkeitsbetrachtung mit Spannungen und Dehnungen, berücksichtigt die Bruchmechanik unvollkommene Werkstoffausbildung wie Poren, Lunker,  Einschlüsse und Risse. Fehler im Bauteil werden dabei in Kauf genommen und im Bauteil abgebildet. Die Methode der schadenstoleranten Bemessung bietet Werkzeuge zur Vorhersage des Verhaltens von Rissen bei Belastung. Damit sind Aussagen zur Betriebssicherheit, wie stabiles oder instabiles Risswachstum und Restlebensdauer, sowie weiteren Maßnahmen wie Revisionszyklen möglich. Die FKM-Richtlinie bietet dann Hilfestellung bei der Anwendung und Interpretation des bruchmechanischen Festigkeitsnachweises.

In Ansys Mechanical gibt es verschiedene Möglichkeiten, Risse im Bauteil abzubilden. In dieser Schulung lernen Sie neben den Methoden zur Modellierung von Rissen die wichtigsten bruchmechanischen Kenngrößen kennen. Ein Highlight sind die Möglichkeiten der automatischen Rissfortschrittsanalyse. Unter Anwendung des bruchmechanischen Festigkeitsnachweises beurteilen Sie die Stabilität der Risse im Bauteil unter statischen und zyklischen Lasten und erhalten so wertvolle Informationen zur Restlebensdauer Ihres Produktes bzw. zur Festlegung notwendiger Inspektionsintervalle.

Detaillierte Agenda für diese 3-tägige Schulung

Tag 1

01 Wissen was dahintersteckt

  • Bauteilversagen beherrschen
  • Rissbildung und Risswachstum
  • Fragestellungen, die mittels der Bruchmechanik beantwortet werden können
  • Einteilungen in der Bruchmechanik
  • Spannungsfeld an der Rissspitze und vollplastisches Versagen
  • Diskussionsbeispiel: 2D-Analyse mit Riss

02 Kenngrößen in der Bruchmechanik

  • Lebenszyklus eines Bauteils
  • Arten der Rissöffnung
  • Überblick der wichtigsten Kenngrößen für die bruchmechanische Bewertung
  • Berechnung der Energiefreisetzungsrate mit dem Rissschließintegral (VCCT Methode)
  • Übung: Angerissenes Blatt Papier

03 Linear-Elastische Bruchmechanik (LEFM)

  • Linear-elastisches Materialverhalten
  • Berechnung der Spannungsintensitätsfaktoren (K-Faktoren)
  • Überlegungen zur Größe der plastischen Zone an der Rissspitze
  • Anwendung des “Semi-Elliptical-Crack” Objekts
  • Workshop: Halbelliptischer Oberflächenanriss an Rohrknoten

04 Oberflächenrisse in Ansys Mechanical

  • Anwendbare Werkstoffgesetze und Elementformulierungen
  • Diskretisierung an der Rissspitze
  • Erhöhung der Ergebnisgenauigkeit mit der Unstructured Mesh Method (UMM)
  • Handhabung verschiedener Rissformen in Ansys Mechanical
  • Abbildung von Oberflächenrissen mit dem „Arbitrary Crack“ Objekt
  • Demo: Modellierung und Bewertung beliebig geformter Oberflächenrisse

Tag 2

05 Elastisch-Plastische Bruchmechanik (EPBM)

  • Kenngrößen bei nichtlinearem Materialverhalten
  • Motivation und Bestimmung des J-Integrals
  • Bewertung stabilen Risswachstums mittels Risswiderstandskurven
  • Übung: CT-Probe (Compact Tension) unter monoton steigender Last

06 Unterschied LEFM und EPBM

  • CTOD: Crack Tip Opening Displacement
  • CTOA: Angle, J-Integral
  • Umrechnung verschiedener bruchmechanischer Kennwerte
  • FAD-Konzept: statische Bewertung nach der FKM-Richtlinie
  • Übung angerissener Zylinder: Bestimmung der kritischen Rissgröße nach FAD-Konzept

07 Benutzerdefinierte Rissformen abbilden

  • „Premeshed Crack“ Objekt
  • Gerissene und ungerissene Bereiche per „Shared Topology“ im Modeler definieren
  • Manuelle Rissspitzenvernetzung mit Konturnetzen
  • Risskoordinatensystem bei ebenen Rissflächen festlegen
  • Allgemeine Definition der lokalen Rissausbreitungsrichtung bei beliebigen Rissformen
  • Übung: Angerissene Baggerachse

08 Belastete Rissflanken und fortschrittliche Vernetzungsoptionen

  • Randbedingungen auf Rissflanken
  • Analyseeinstellungen bei Rissmodellen
  • Ausnutzung von Symmetrien:
  • Aufbau eines Rissmodells mittels Mesh-Assembly und Node Merge
  • Halbsymmetrie bei Rissmodellen
  • Übung: Angerissener Kolben mit nicht-ebenem Riss

Tag 3

09 Bruchmechanischer Festigkeitsnachweis nach FKM Richtlinie

  • Überblick FKM-Richtlinie zum bruchmechanischen Nachweis
  • Die Richtlinie als nützliche Datensammlung nutzen
  • Festigkeitsnachweis für statische Lasten
  • Restlebensdauer und zyklische Belastung
  • Übung: Bestimmung der Reservefaktoren und der Restlebensdauer eines angerissenen Zylinders

10 Risswachstum mit SMART unter statischer Belastung

  • SMART: Risswachstum durch sukzessive Neuvernetzung der Rissspitze
  • Simulation des Risswachstums unter statischer Belastung
  • Empfehlungen für die Belastungs- und Lösungssteuerung
  • Auswertung mittels Fracture Probes
  • Übung: Angerissener Zylinder unter statischer Last

11 Risswachstum bei zyklischer Belastung mit SMART

  • Empfehlungen für die Randbedingungen und Lösungssteuerung bei zyklischer Belastung
  • Vergleich mit den Vorgaben der FKM-Richtlinie
  • Definition von einem Riss und mehreren Rissen
  • Demo: Rissausbreitung in einem Panel mit drei Anrissen
  • Übung: Zyklisches Risswachstum an einem Zylinder mit SMART

12 Weitere Möglichkeiten des MAPDL-Solvers (Ausblick)

  • Analyse des Versagens von geklebten Strukturen: Debonding-Verhalten mit dem Cohesive Zone Modell (CZM)
  • XFEM (eXtended Finite Element Method): Rissabbildung und -wachstum durch Elemente hindurch
  • Demo: Analyse des angerissenen Zylinders mittels XFEM

Ihre Referenten

Klaus Graf
Berechnungsingenieur, CADFEM Germany GmbH, Hannover
Dr.-Ing. Martin Seitz
Berechnungsingenieur, CADFEM Germany GmbH, Stuttgart
Andreas Veiz
Berechnungsingenieur, CADFEM Germany GmbH, Chemnitz

Einordnung in den CADFEM Lernpfad

Schulung jetzt buchen

Weiterbildung clever kalkuliert

CADFEM Seminar Flatrate: 1x bestellen, 365 Tage Weiterbildung. Wählen Sie den passenden Leistungsumfang, planen mit größter Flexibilität und entlasten dank attraktiver Kosten Ihr Budget.

Nicht das Passende für Sie dabei?

Ob eLearning, Präsenzkurs, Live Online-Seminar oder Individualtraining - wir finden gemeinsam die richtige Lösung für Sie. Gerne beraten wir Sie persönlich.

1 bis 4 von 4 Ergebnissen

Nicht das Passende für Sie dabei?

Ob eLearning, Präsenzkurs, Live Online-Seminar oder Individualtraining - wir finden gemeinsam die richtige Lösung für Sie. Gerne beraten wir Sie persönlich.

Haben Sie Fragen zum Seminar?

Wann erhalte ich die endgültige Zusage für meine Seminarbuchung?

Unmittelbar nach Ihrer Anmeldung erhalten Sie eine automatische Eingangsbestätigung an die angegebenen E-Mail-Adressen. Nach erfolgreicher Prüfung der von Ihnen angegebenen Daten erhalten Sie innerhalb von 2-3 Werktagen per E-Mail Ihre personalisierte Anmeldebestätigung mit weiteren Informationen zur Seminargebühren, Rechnungsadresse, Hotelempfehlungen etc. 

Sobald die Mindestteilnehmerzahl erreicht ist, erhalten Sie eine endgültige Seminarbestätigung mit weiteren Informationen. Wenn Sie ein Präsenz-Seminar gebucht haben, empfehlen wir Ihnen, die endgültige Reisebuchung erst ab diesem Zeitpunkt vorzunehmen.

Falls die Mindestteilnehmerzahl einmal nicht zustande kommt, behalten wir uns vor, den Seminartermin bis spätestens 7 Tage vor Seminarbeginn abzusagen. Gerne informieren wir Sie zu alternativen Terminen, Schulungsformaten oder Seminaren. Bitte beachten Sie, dass wir keine Haftung für bereits vorgenommene Hotel- oder Reisebuchungen seitens der Teilnehmenden übernehmen.

Wann ist Anmeldeschluss für ein Seminar?

Seminarplätze werden grundsätzlich nach der Reihenfolge der Anmeldung vergeben. Deshalb empfehlen wir Ihnen immer eine frühzeitige Buchung für Ihren Wunschtermin.

Solange ein Seminar noch über freie Plätze verfügt, können diese gebucht werden.

Zu welcher Uhrzeit beginnen und enden die Seminare?

In der Regel beginnen die Seminare um 9:00 Uhr und enden um 17:00 Uhr der jeweiligen Ortszeit. Die konkreten Seminarzeiten werden Ihnen in der Buchungsbestätigung genannt. Bitte beachten Sie, dass je nach Seminarveranstalter eine mögliche Zeitverschiebung zwischen Ihrer Ortszeit und der des Seminarveranstalters bestehen kann. Zur genauen Orientierung enthalten alle Zeitangaben eine Information über die Verschiebung zur Referenz Greenwich Mean Time (GMT).

Bereichsleiter Professional Development
Dr.-Ing. Marold Moosrainer