Warum Gummi schwer präzise zu modellieren ist

Gummi verhält sich grundlegend anders als die meisten technischen Werkstoffe. Er ist nahezu inkompressibel, sein Spannungs-Dehnungs-Verhalten ist stark nichtlinear und abhängig von Belastungshistorie und Temperatur können Hysterese, Schädigung, Kriechen und Spannungsrelaxation auftreten. Ein ungeeignetes Materialmodell für Gummi führt nicht nur zu geringfügigen Abweichungen, sondern kann qualitativ irreführende Ergebnisse liefern. Abaqus bietet eine breite Palette speziell entwickelter Materialmodelle zur Abbildung dieses Verhaltens. Die Wahl des richtigen Modells und dessen korrekte Kalibrierung hängen jedoch stark von den verfügbaren Versuchsdaten ab.

Schwerpunkte der Online-Schulung

In dieser Online-Schulung zeigt 4RealSim, wie Vollgummi und Gummischäume in Abaqus modelliert werden, vom grundlegenden Materialverhalten bis zur Auswahl und Kalibrierung eines geeigneten hyperelastischen oder viskoelastischen Modells. Die Teilnehmer erfahren, wie die verfügbaren Versuchsdaten die Wahl des Modells bestimmen, wie zeit- und temperaturabhängige Effekte berücksichtigt werden und wie die Abaqus-Werkzeuge die Materialkalibrierung direkt anhand von Versuchsdaten unterstützen.

Behandelte Themen

• Warum sich Gummi so verhält: Vernetzung, nahezu vollständige Inkompressibilität, Hysterese und Schädigung

• Grundlagen der Hyperelastizität und Formulierungen der Verzerrungsenergiedichte

• Auswahl zwischen Neo-Hooke-, Yeoh-, Marlow-, Ogden- und weiteren hyperelastischen Modellen anhand der verfügbaren Versuchsdaten

• Verformungsarten: uniaxiale, planare und äquibiaxiale Versuche und warum eine einzelne Versuchsart nicht ausreicht

• Modellierung von Gummischäumen und ihrem spezifischen Kompressibilitätsverhalten

• Viskoelastische Effekte: Kriechen, Spannungsrelaxation, Hysterese und Dämpfung

• Lineare und nichtlineare Viskoelastizität sowie Darstellung durch Prony-Reihen

• Zeit-Temperatur-Verschiebung und die WLF-Verschiebungsfunktion

• Materialmodellkalibrierung in Abaqus/CAE und mit der Material Calibration App

Für wen ist diese Schulung geeignet?

• Simulationsingenieure, die Komponenten aus Gummi, Elastomeren oder Schaumstoffen modellieren

• Analysten, die an Dichtungen, Flachdichtungen, Buchsen, Lagerelementen oder Reifen arbeiten

• Ingenieure mit Versuchsdaten, die ein geeignetes Materialmodell auswählen und kalibrieren müssen

• Alle, deren Gummisimulationen bisher nicht mit dem Verhalten in physischen Versuchen übereinstimmen

Voraussetzung

• 4RealSim-Abaqus-Kunde