In diesem Schritt werden die Ausgaben der Zustandsvariablen in Simulation Composite Analysis untersucht und erläutert.
Simulation Composite Analysis generiert mehrere Zustandsvariablenausgaben. In diesem Schritt wird eine der wichtigsten Variablen (SV2) untersucht und erläutert. SV2 ist die Zustandsvariable, mit der ein Element auf Fehler in Fasern und Matrix untersucht wird.
Um die Ergebnisse für große Modelle mit Volumenkörperelementen im Verbundmaterial in Patran anzuzeigen, müssen Sie Patran mit einer speziellen Umgebungsvariablen öffnen.
- Geben Sie den folgenden Befehl in der Befehlszeile ein, um Patran nach abgeschlossener Analyse zu öffnen:
>>SET DRANAS_NAST_MEM=2048MB >>C:\MSC.SOFTWARE\PATRAN_x64\20130\bin\patran.exe -skin
Die zweite Zeile enthält den Pfad zur Datei patran.exe. Um diesen Pfad auf Ihrem Computer zu ermitteln, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Desktopsymbol für Patran 2013 und wählen Eigenschaften aus. - Klicken Sie auf File > New, und navigieren Sie zu dem Verzeichnis, in dem die Ergebnisse gespeichert sind. Benennen Sie die Datenbankdatei ASCA_Tutorial_3_Nastran_Results.db, und klicken Sie auf OK.
- Klicken Sie auf File > Import, und geben Sie als Quelle (Source) MSC.Nastran Input an.
- Navigieren Sie zum Speicherort der Massendatendatei. Klicken Sie auf Apply.
- Setzen Sie im Formular Analysis die Option Action auf Access Results und Object auf Attach Output2.
- Klicken Sie auf Select Results File, und navigieren Sie zum Speicherort der OP2-Datei. Klicken Sie auf OK.
- Klicken Sie auf Apply.
- Klicken Sie auf die Schaltfläche Fringe auf der Registerkarte Results.
- Wählen Sie den Fall SC1:Step 1, At1:Time = 1 aus der Liste Select Result Cases.
- Wählen Sie im Fenster Select Fringe Result die Option SV3, NonLinear Output, und klicken Sie auf Apply.
Die Zustandsvariable SV3 zeigt den Matrix-Fehlerindex an. Diese Variable gibt an, wie knapp die Matrix vor dem Ausfall steht, der auftritt, wenn SV3 größer oder gleich 1 ist.
Die Vorgabeeinstellung für Ply im Diagramm oben ist Ply 8 und der maximale SV3-Wert 0.497. Dies bedeutet, dass der Matrix-Fehlerindex in Verbundlage 8 kleiner ist als 1 und keine Fehler entdeckt wurden.
Um den maximalen Matrix-Fehlerindex in allen Lagen anzuzeigen, erstellen Sie ein Hüllendiagramm. Hüllendiagramme zeigen die maximalen oder minimalen Werte für den Integrationspunkt in allen Abschnittspunkten jedes Elements an.
- Um ein Hüllendiagramm zu erstellen, klicken Sie im Formular Results auf die Schaltfläche Layer und markieren alle 8 Layer.
- Wählen Sie Maximum aus dem Menü, und klicken Sie auf OK. Klicken Sie im Formular Results auf Apply.
Der maximale Matrix-Fehlerindex beträgt 2.22, was bedeutet, dass in mindestens einer Verbundlage Matrixausfälle prognostiziert werden. - Der Schritt, in dem der Matrix-Fehler als Erstes auftritt, kann bestimmt werden, indem die Ergebnisse aus den Zwischenlastschritten betrachtet werden.
- Gehen Sie beginnend bei Zeit = 0.05 die Schritte durch, und beobachten Sie dabei das Ansichtsfenster, um festzustellen, wann der Matrix-Fehler auftritt (sobald der maximale SV3-Wert 1 oder höher erreicht). Der Matrix-Fehler tritt zwischen Schrittzeit 0.65 und 0.7 auf.
- Um zu bestimmen, in welchen Verbundlagen Matrixfehler vorliegen, klicken Sie im Formular Results auf Position und sehen sich die Fehlerverteilung in jeder Verbundlage an. Beachten Sie, dass Verbundlagen mit der gleichen Ausrichtung eine identische Fehlerindex-Verteilung aufweisen, da die Lage symmetrisch ist. Ply 2 und Ply 7 haben beispielsweise die gleiche Fehlerindex-Verteilung.
Alle Verbundlagen außer 1 und 8 weisen einen Matrix-Fehler auf. Für Verbundlagen 1 und 8 wird kein Matrix-Fehler vorhergesagt, da deren Fasern in der Belastungsrichtung liegen. Die steifen Fasern verhindern, dass die Dehnung in Verbundlagen 1 und 8 kritische Ausmaße erreicht.
- Wechseln Sie zum Hüllendiagramm zurück, und plotten Sie das letzte Bild (Schrittzeit = 1.0).
- Wählen Sie im Fenster Select Fringe Result die Option SV4, NonLinear Output. SV4 stellt den Faserfehlerindex dar und ist ein Hinweis darauf, wie knapp die Faser vor dem Ausfall steht. Der Faserfehler tritt auf, wenn der Wert von SV4 größer oder gleich 1 ist. Das Diagramm sollte in etwa jenem in der Abbildung unten entsprechen.
Da der maximale SV4-Wert in allen Verbundlagen unter 1 liegt (Max. = 0.61), wird kein Faserfehler vorhergesagt.