Analyse einer unter Komprimierung belasteten Verbundplatte an einer erhöhten Temperatur, um die thermischen Funktionen in Simulation Composite Analysis vorzuführen.
Es werden drei Methoden zum Modellieren der Materialreaktion verwendet und entworfen, um die wichtigen Faktoren hervorzuheben, die beim Einschließen von Temperaturauswirkungen in einer Simulation berücksichtigt werden sollten:
- Ein temperaturabhängiges Material, einschließlich der thermischen Restspannungen auf Konstituentenebene.
- Verwendet das Material, das im vorherigen Abschnitt erstellt wurde.
- Ein nicht temperaturabhängiges Material, einschließlich der thermischen Restspannungen auf Konstituentenebene.
- Verwendet ein Material, das mit den Eigenschaften bei 72 °F in der Tabelle im vorherigen Abschnitt charakterisiert wurde.
- Ein nicht temperaturabhängiges Material ohne thermische Restspannungen auf Konstituentenebene.
- Verwendet ein Material, das mit den Eigenschaften bei 72 °F in der Tabelle im vorherigen Abschnitt charakterisiert wurde.
Das Modell besteht aus einer Platte von 6 x 1.5 Zoll mit einer Lochbohrung von 0.125 Zoll in der Mitte der Platte. Das Modell verwendet C3D8-Elemente. Das Layup ist [45/-45/0/902]S und die Lagenstärke beträgt 0.005 Zoll, was zu einer Platte mit einer Dicke von 0.05 Zoll führt. Die Ausgangstemperatur der Platte wird mit 72° F modelliert, und die Testtemperatur der Platte beträgt 140° F. Im ersten Analyseschritt wird die Temperatur der Platte auf 140° F erhöht, und im zweiten Schritt wird eine Drucklast mit gesteuerter Verschiebung auf die Platte bis zum endgültigen Ausfall angewendet. Es wird dringend empfohlen, die thermische Last in einem Schritt vor der mechanischen Belastung anzuwenden, da die wärmebedingte Verschiebung zu einer großen Veränderung der Lastverschiebungskurve führen kann. Das kann die Interpretation der Lastverschiebungskurve erschweren. Die Lasten und Randbedingungen werden unten angezeigt, wobei die Lagenausrichtung von 0° an der globalen Y-Achse ausgerichtet ist.
Die Werte der Modellausgangs- und -endtemperatur sind davon abhängig, ob die thermischen Restspannungen berücksichtigt werden. Wenn sie berücksichtigt werden, muss der Ausgangstemperaturwert identisch mit dem aktuellen Ausgangswert und die Endtemperatur identisch mit dem aktuellen Endwert sein. Dies ist darauf zurückzuführen, wie Simulation Composite Analysis die Temperaturänderung ΔT von der spannungsfreien Temperatur bis zur Temperatur des Modells berechnet. Wenn die thermischen Restspannungen nicht berücksichtigt werden, sollte die Ausgangstemperatur des Modells 0 R betragen, und die Endtemperatur sollte die Temperaturänderung ΔT zwischen der Temperatur, bei der das Material charakterisiert wurde, und der Endtemperatur sein. Beispiel: Die unten stehende Tabelle listet Ausgangs- und Endtemperaturen für die drei Modelle in dem aktuellen Problem auf. Weitere Informationen zur Berechnung von ΔT finden Sie im Theoriehandbuch.
Im Ordner "Doc" des Simulation Composite Analysis-Verzeichnisses befindet sich für jedes in diesem Beispielproblem verwendete Modell eine Eingabedatei. Denken Sie daran, dass zum Aktivieren der Funktion der thermischen Restspannung in Simulation Composite Analysis das Schlüsselwort *CURE STRESS zur HIN-Datei hinzugefügt werden muss. Um die Temperaturabhängigkeit zu aktivieren, legen Sie die Materialkonstante 7 (UMC7) auf einen Wert von -1.0 fest.