Warum traditionelle Rissmodellierung an ihre Grenzen stößt

Klassische Methoden der Bruchmodellierung ermöglichen die Rissausbreitung nur entlang vordefinierter Elementgrenzen. Dadurch muss der Risspfad im Voraus bekannt sein, und die entsprechende Vernetzung ist häufig zeitaufwendig. Bei vielen realen Problemstellungen, insbesondere wenn weder der Ort der Rissinitiierung noch die Ausbreitungsrichtung im Voraus bekannt sind, macht diese Einschränkung traditionelle Ansätze unpraktisch oder erfordert im Verlauf der Analyse einen erheblichen Aufwand für die Neuvernetzung.

Schwerpunkte der Online-Schulung

In dieser Online-Schulung stellt 4RealSim die Extended Finite Element Method (XFEM) in Abaqus vor. Mit dieser Methode können Risse unabhängig vom Netz innerhalb eines Elements abgebildet werden. Die Teilnehmer lernen die grundlegenden Konzepte von XFEM kennen, erfahren, wie Schädigung sowohl mit kohäsiven als auch mit LEFM-basierten Ansätzen modelliert wird, und lernen, wie ein XFEM-Bruchmodell von Grund auf aufgebaut wird. Darüber hinaus werden praxisnahe Beispiele zu Rissinitiierung, Low-Cycle-Fatigue, Mixed-Mode-Rissausbreitung und Delamination behandelt.

Behandelte Themen

• Grundlagen der Bruchmechanik: Bruchmodi und Spannungsintensitätsfaktor

• Einschränkungen traditioneller Methoden zur Rissmodellierung

• Grundlagen von XFEM: netzunabhängige Rissmodellierung und ihre Vorteile

• Zentrale XFEM-Komponenten: Anreicherung des Verschiebungsfeldes und Level-Set-Methode

• Kontaktmodellierung auf XFEM-basierten Rissflächen

• Schädigungsmodellierung: kohäsive Schädigung gegenüber LEFM-basierter Schädigung (VCCT)

• Aufbau eines XFEM-Bruchmodells: Schädigungskriterien, Anreicherungsbereiche und Analysesteuerung

• Ausgabegrößen zur Visualisierung und Bewertung von Rissen (PHILSM, STATUSXFEM)

• Anwendungsbeispiele: Rissinitiierung und -ausbreitung, Low-Cycle-Fatigue, Mixed-Mode-Rissausbreitung, Delamination und Konturintegrale

• Bekannte Einschränkungen der XFEM-Modellierung

Für wen ist diese Schulung geeignet?

• Simulationsingenieure, die Bruch, Rissbildung oder Delamination modellieren

• Analysten, die an Strukturen arbeiten, bei denen Ort oder Verlauf eines Risses nicht im Voraus bekannt sind

• Ingenieure, die sich mit Verbundwerkstoffversagen, Ermüdungsrissen oder Brüchen in Klebeverbindungen beschäftigen

• Alle, die den hohen Vernetzungsaufwand traditioneller Methoden zur Rissmodellierung vermeiden möchten

Voraussetzung

• 4RealSim-Abaqus-Kunde