Schädigungs- und Versagensmodellierung

Die komplexe Fragestellung der Materialmodellierung unter Berücksichtigung von Schädigung und Versagen wird in diesem Seminar eingehend diskutiert. Der Bogen wird dabei von der Vorgehensweise zur Versuchsplanung bis hin zur tatsächlichen Erstellung einer Materialkarte in LS-DYNA gespannt. Somit wird der gesamte Prozess der Verifikation und der Validierung bis zur Werkstofftrennung (Bruch) verdeutlicht.

Die Umrechnung von gängigen Versuchsdaten in wahre Spannungen und Dehnungen werden im Detail erläutert. Außerdem wird die Abhängigkeit der Deformationen von Anisotropie und Spannungsdreiachsigkeit bis hin zu den komplexen Versagensbeschreibungen diskutiert. Am Beispiel von Gurson und Johnson-Cook sowie an erweiterten Barlat-Modellen wird auf den Einfluss der Modellreduktion bei Schalenelementen und deren Einfluss auf Versagensbeschreibungen, z.B. nach Wierzbicki ausführlich eingegangen.

Der Einfluss von Elementgrößenabhängigkeit auf das Bruchverhalten wird im Kontext von Dehnungsäquivalenz und Energieäquivalenz erklärt. Ebenso werden die Themen Materialstabilität und Entfestigungsverhalten am Beispiel des Gurson-Materialmodells detailliert besprochen. Die theoretischen Erkenntnisse werden anhand von Übungsbeispielen illustriert.