Definieren eines kohäsiven Materials in Simulation Composite Analysis

Sie verwenden drei Schlüsselwortanweisungen zum Definieren von benutzerdefiniertem kohäsivem Material.

Eine kohäsives Material für Simulation Composite Analysis wird ähnlich wie ein Verbundmaterial mit den drei Schlüsselwortanweisungen *MATERIAL, *DEPVAR und *USER MATERIAL definiert. Die folgenden Zeilen aus einer Abaqus-Eingabedatei beschreiben vollständig ein mit Simulation Composite Analysis benutzerdefiniertes kohäsives Material.

*MATERIAL, name=cohesive
*DEPVAR
9
*USER MATERIAL, constants=11
23, 1.0E+10, 1.0E+10, 1.0E+10, 1.0E+6, 1.0E+6, 1.0E+6, 100
200, 200, 1.25

Bei allen kohäsiven Materialien in Simulation Composite Analysis muss die Anzahl der Benutzermaterialkonstanten zwischen 8 und 11 liegen. Anhang B enthält eine detaillierte Beschreibung jeder Benutzermaterialkonstante, einschließlich des Bereichs der zulässigen Werte für jede Konstante und der Auswirkungen, die die Konstanten auf die Konstitutivbeziehungen haben, die zur Darstellung des Materials verwendet werden. Die einzelnen Benutzermaterialkonstanten, die normalerweise in einer Analyse mit einem kohäsiven Material von Simulation Composite Analysis definiert sind, werden unten zusammen mit einer kurzen Beschreibung aufgeführt. Eine ausführlichere Beschreibung der jeweiligen Benutzermaterialkonstanten finden Sie im entsprechenden Abschnitt von Anhang B.

1. Schadenskriterien: Die erste Benutzermaterialkonstante wählt den Schadensbeginn und die Schadensentwicklungskriterien. Es ist eine zweistellige Ganzzahl, bei der die Zehnerstelle die Auswahl des Schadensbeginnkriteriums und die Einerstelle die Auswahl des Schadensentwicklungstyps angibt. Die Schadensbeginnmarkierung kann 1 für maximale Zugkraft oder 2 für ein Kriterium auf quadratischer Basis sein. Die Schadensentwicklungsmarkierung kann 1 für verschiebungsbasierte Abschwächung, 2 für energiebasierte Abschwächung oder 3 für energiebasierte Abschwächung mithilfe eines Mischmodus-Potenzgesetzes sein. Wenn beispielsweise die erste Benutzermaterialkonstante 12 ist, wird das Schadensbeginnkriterium für maximale Zugkraft mit dem energiebasierten Abschwächungsgesetz verwendet.
2. Steifheit – Die Benutzermaterialkonstanten 2-4 geben die Materialsteifheit jeweils in der Normalen-, der ersten Scher- und der zweiten Scherrichtung an.
3. Stärken – Die Benutzermaterialkonstanten 5-7 geben die maximale Zugkräfte an, denen das Material standhalten kann, bevor Schäden jeweils in der Normalen-, der ersten Scher- und der zweiten Scherrichtung auftreten.
4. Verschiebungsbasierte Schadensentwicklung – Die folgende Benutzermaterialkonstante muss definiert werden, wenn die verschiebungsbasierte Schadensentwicklung gewählt wird.
   • Effektive Verschiebung bei Ausfall – Die Benutzermaterialkonstante 8 ist eine positive Zahl, die den Unterschied der effektiven Verschiebung bei vollständigem Versagen und bei Schadensbeginn definiert.
5. Energiebasierte Schadensentwicklung – Die folgende Benutzermaterialkonstante muss definiert werden, wenn die energiebasierte Schadensentwicklung gewählt wird.
   • Gesamtbruchenergie – Die Benutzermaterialkonstante 8 ist eine positive Zahl, die die aufgrund eines Versagens abgeführte Energie definiert. In mathematischen Termen ist dies der Bereich unter der Zugkraft-Trennungs-Kurve.
6. Energiebasierte Schadensentwicklung (Mischmodus-Potenzgesetz) – Die folgenden Benutzermaterialkonstanten müssen definiert werden, wenn die energiebasierte Schadensentwicklung mit einem Mischmodus-Potenzgesetz ausgewählt wird.
   • Normalmodus-Bruchenergie – Die Benutzermaterialkonstante 8 ist eine positive Zahl, die die aufgrund eines reinen Normalmodusversagens abgeführte Gesamtenergie definiert.
   • Bruchenergie im ersten Schermodus – Die Benutzermaterialkonstante 9 ist eine positive Zahl, die die aufgrund eines reinen Versagens im ersten Schermodus abgeführte Gesamtenergie definiert.
   • Bruchenergie im zweiten Schermodus – Die Benutzermaterialkonstante 10 ist eine positive Zahl, die die aufgrund eines reinen Versagens im zweiten Schermodus abgeführte Gesamtenergie definiert.
   • Potenzgesetzexponent (Alpha) – Die Benutzermaterialkonstante 11 ist ein positiver Exponent, der in der Funktion des Mischmodus-Potenzgesetzes verwendet wird, um die Abschwächungsrate im beschädigten kohäsiven Material zu bestimmen.