Instability, ductile and shear failure models for prediction of a micromechanics-based stress state dependent failure model in ductile materials with Abaqus

Accurate representation of deformation and failure of the crash relevant components not only needs a comprehensive approach for predicting macroscopic failure based on strains and stresses but also exact evaluation of material characteristics like hardening, onset of material degradation, and failure point. Progressive damage and failure model with use of number of different failure mechanisms are used in current work to represent the necking due to local instabilities, as well as ductile and shear fracture criteria to represent the post necking failure of material. Hill’s necking criterion combining with Stören-Rice instability criterion were accomplished to predict non-linear strain path dependency of the onset of local instability (damage initiation) criterion. Ductile and shear failure criteria have also been developed in a way to include not only strain to failure but also the influence of non-linear strain path. The effectiveness of this approach in predicting deformations failure will be discussed by comparing numerical results with test specimens specially designed for different load paths. Finally, a test specimen, a single and a multi chamber crushing box will be analyzed with solver ABAQUS and their simulated deformation and load level are compared to corresponding hardware tests.

Presenter: Sirus RAFIEE, Waldaschaff Automotive GmbH

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Meeting Girolamo, René, and Leonhard: Connector Elements in a Nutshell

The fourth installment of my nutshell series will compress the 2-day Abaqus seminar about connector elements by a factor of 15. In addition to the basics that will get you going with this great, versatile, but a bit alien FEA functionality you will learn about some giants of science, why Italian comedy is relevant to multi-body systems, and how to become a wizard.

Presenter: Axel REICHERT, Dassault Systèmes

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Hyperelastizität mit gemischt-hybriden Elementen (replay is in English)

Es werden robuste und qualitativ hochwertige Hexaeder-Element vorgestellt, mit denen die Beanspruchung von stark verzerrten Elastomeren mit nahezu inkompressiblen Materialverhalten analysiert werden kann. Die Modellgleichungen der Hyperelastizität werden in einer Zwei-Feld-Formulierung umgesetzt, sodass neben der Impulsbilanz auch die Verzerrungsbilanz in schwacher Form erfüllt wird. Dies erfordert die Invertierung der Elastizitätsmatrix, die bei der Linearisierung für das Newton-Verfahren berücksichtigt ist. Neben gemischt-hybriden Elementen mit quadratischen Ansätzen, werden auch Elemente mit linearen Ansätzen für die Verschiebung und jeweils abgestimmten Ansätzen für die Spannungen vorgestellt, mit denen komplexe Kontaktzustände gut aufgelöst werden können. Die Elementroutine ist mit der User-Subroutine UEL für Abaqus umgesetzt. Die Anfangsbedingungen eines jeden Berechnungsinkrementes werden mit UEXTERNALDB aktualisiert, die Ausgabe der Spannungen erfolgt mit UVARM. Die Elemente werden auf ein Elastomerlager angewendet, das weggesteuert beansprucht wird. Neben den eigens entwickelten Elemente wird auch gezeigt, welche Abaqus-Elemente hier im Besonderen geeignet sind.

Presenter: Sven REINSTÄDLER, CENIT AG

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