FE Simulation der Schädigungstoleranz eines Rohres aus Polypropylen

Ein Materialhersteller benötigte die Abschätzung des Verhaltens eines geschädigten Rohres unter Innendruck. Dabei war ins besonders der Spannungszustand an einer Imperfektion zu berücksichtigen.

Wir erstellten ein geometrisches 3D Modell eines Rohrabschnittes mit einer vom Materialhersteller spezifizierten Imperfektion und berechneten einen Lastfall unter Innendruck. Um zeitabhängige Lastumlagerungsvorgänge an der Imperfektion simulieren zu können, verwendeten wir ein viskoelastisch – viskoplastisches Materialmodell, das wir aus im eigenen Haus erstellten Tests kalibriert hatten.

Der Vergleich der Spannungsfelder an der Imperfektion zwischen viskoelastisch – viskoplastischem und elastischem Materialmodell zeigt, dass nur mit einem geeigneten Materialmodell die Last an der Imperfektion mit guter Genauigkeit berechnet werden kann. Ein geeignetes Materialmodell ermöglicht die Vorhersage der Schädigungstoleranz eines Rohres. Schäden können etwa beim Transport oder beim Verlegen entstehen.