expandable Laminate eXplorer - eLamX

h1. Modul zur 3D-Darstellung von Versagenskriterien im Spannungsraum

h2. Aufbau

In diesem Modul lassen sich die Versagenskörper für verschiedenste Versagenskriterien und Festigkeiten

darstellen. Es können mehrere Versagenskörper gleichzeitig dargestellt werden.

Bei den zurzeit implementierten Festigkeitskriterien handelt es sich um:

 Puck-Kriterium [12]

 ZTL-Kriterium [15], [10]

 Hashin-Kriterium [5]

 Cuntze-Kriterium [2], ehemals [3]

 Tsai-Wu-Pauschalkriterium [19]

 maximales Spannungskriterium

 Sun-Kriterium [18]

 Rotem-Kriterium [14]

 Edge-Kriterium [4]

 Mayes-Kriterium [11]

 Kriterium analog LS-Dyna Mat58a1

Die Kriterien von Sun und das in LS-Dyna implementierte Versagenskriterium für MAT58a sind

hierbei identisch. Aufgrund dessen, dass eLamX derzeit nur mit Laminaedaten arbeitet und auf

die Betrachtung der Mikromechanik verzichtet wird, stehen keine Materialdaten für Faser- und

Matrixmaterial zur Verfügung. Aus diesem Grund wird beim Kriterium nach Rotem [14] der

Term, welcher Matrix-Elastizitätsmodul und -schubsteifigkeit enthält nicht berücksichtigt. Somit

entspricht die derzeitige Implementierung des Rotem-Kriteriums in eLamX der des Kriteriums

nach Sun und LS-Dyna Mat58a.

1 - Kriterienauswahl und Parameter

Für die Festigkeit von Faserverbundschichten unter multiaxialer Belastung gibt es verschiedenste

Versagenskriterien. Diese beruhen zumeist auf empirischen oder semi-empirischen Modellen,

welche auf der Auswertung uniaxialer Zug- und Druckversuchen basieren. Dabei wird die Verbundschicht

als homogene Schicht angesehen. In diesem Fenster erfolgt die Auswahl der darzustellenden

Kriterien in Form von den aus ihnen resultierenden Versagenskörpern.

Zusätzlich lassen sich die Festigkeiten der Verbundschicht, sowie zusätzliche Parameter, welche

zur Berechnung benötigt werden, festgelegen. Standardmäßig sind für die zusätzlichen Parameter

sinnvolle Werte eingetragen. Diese können jedoch jederzeit durch eigene Werte ersetzt werden.

2 - Grafische Ausgabe der Versagenskörper

In diesem Fenster erfolgt eine dreidimensionale Darstellung der resultierenden Versagenskörper

der verschiedenen Kriterien. Diese können mit Hilfe der gedrückten Maustasten in jede Position

verschoben, gedreht und gezoomt werden.

3 - Ansichtsoptionen

Über diese Buttons kann die Ansicht der Versagenskörper bearbeitet werden. So ist es mittels der

oberen drei Buttons möglich die drei Ebenen des dreidimensionalen Spannungsraums anzuzeigen.

Zusätzlich sind eine isometrische Darstellung und eine Anpassung der Versagenskörper an

die vorhandene Fenstergröße möglich. Als zusätzliche Option lassen sich die Versagenskörper mit

oder ohne Vernetzung darstellen.

Letztere Option ist besonders zu beachten bei Verwendung der Direct3D-Version von eLamX unter

Windows. Die Anzeige arbeitet bei dieser bei angeschalteter Netzsichtbarkeit in Abhängigkeit von

der Leistungsfähigkeit der Grafikkarte teilweise sehr langsam. Kommt es zu einer sehr verzögerten

Bildaktualisierung ist es hilfreich die Netzsichtbarkeit auszuschalten.