Frage Mechanik Visko 1 A
Aus ESOCAETWIKIPLUS
Verständnisfrage:
Es wird eine FEM-Simulation der Strukturmechanik durchgeführt. Für das Material wird ein Verhalten ausgewählt, das den Begriff "visko.." in der Bezeichnung enthält (viskoelastisch, viskoplastisch).
Frage
Was verbinden Sie sofort mit diesem Begriff "visko.." bei der Bezeichnung für das Materialverhalten?
Mögliche Antworten:
(nur eine Antwort ist richtig)
Antwort A: Mit "visko.." verbinde ich eine dynamische Simulation (Strukturdynamik).
ist NICHT UNBEDINGT RICHTIG!
Erläuterung:
Der Begriff "visko.." bei der Bezeichnung für das Materialverhalten deutet auf eine Zeitabhängigkeit des Materialverhaltens hin. Dazu zählen Viskoelastizität und Viskoplastizität.
Eine Zeitabhängigkeit in einer Simulation der Strukturmechanik wird zwar oft als Strukturdynamik berechnet. Dabei liegt die vollständige Bewegungsgleichung (Masse und Beschleunigung, Dämpfung und Geschwindigkeit, Steifigkeit und Verschiebung) zugrunde. Eine solche dynamische Simulation mit Zeitabhängigkeit ist zum Beispiel sinnvoll
- bei einer schnellen Bewegung (Aufprall, Schlag, schnelle Umformung)
Zusammen mit einem Visko-Materialverhalten wird die Simulation der Strukturmechanik aber oft als eine statische Simulation ausgeführt. Dann wird zwar die Masse und die Dämpfung im Bauteil vernachlässigt, aber die Zeitabhängigkeit trotzdem durch eine Folge von Lösungen mit zunehmenden Zeitwerten simuliert. Eine solche statische Simulation mit Zeitabhängigkeit ist zum Beispiel sinnvoll
- bei einer relativ langsamen Bewegung (langsame Umformung, das ist meistens bei einem Visko-Materialverhalten der Fall) oder
- bei einer Folge einer transienten Simulation eines Temperaturfeldes und einer nachfolgenden Simulation der Strukturmechanik (Aufheizen, Abkühlen, Wärmebehandlung, Schweißsimulation).
Bei einer schnellen Bewegung in der Strukturmechanik geht es um Milli- oder Mikro-Sekunden, aber bei den Vorgängen mit Visko-Materialverhalten meistens um Sekunden oder längere Zeitabschnitte.
Im Zweifelsfall führen Sie besser eine dynamische Simulation durch, die die vollständige Bewegungsgleichung (Masse und Beschleunigung, Dämpfung und Geschwindigkeit, Steifigkeit und Verschiebung) berücksichtigt.
