Ergebnisse

Es werden drei Sätze von Verbundmaterial-Längsscherspannungsdaten und -Längsscherdehnungsdaten (σ12 in Relation zu ε12) miteinander verglichen.

Die drei Datensätze enthalten experimentelle Daten [1], vom Modell mit aktivierter progressiver Fehleranalyse und deaktivierter Nichtlinearität vor Ausfall generierte Daten sowie vom Modell mit aktivierter progressiver Fehleranalyse und aktivierter Nichtlinearität vor Ausfall generierte Daten. Die Ergebnisse dieses Vergleichs zeigen deutlich die Auswirkungen einer Anwendung der Funktion "Nichtlinearität vor Ausfall" in Simulation Composite Analysis.

Die Darstellung der Verbundmaterial-Längsscherspannungsdaten in Relation zu den Verbundmaterial-Längsscherdehnungsdaten ist unten zu sehen. Die schwarze Linie repräsentiert die experimentellen Daten, die rote Linie die mit deaktivierter Nichtlinearität vor Ausfall generierten Daten und die grüne Linie die mit aktivierter Nichtlinearität vor Ausfall generierten Daten. Bei deaktivierter Nichtlinearität vor Ausfall nimmt die Scherspannung im Modell linear zu, bis sie bei 73 MPa die Verbundmaterial-Scherspannung erreicht, bei der die Matrixkonstituente unmittelbar ausfällt. Die simulierte Verformung stimmt bis zu einer Dehnung von 0.006 mit der experimentell ermittelten Verformung überein, divergiert jedoch rasch mit zunehmender Dehnung jenseits von 0.006. Bei aktivierter Nichtlinearität vor Ausfall erfährt die Schersteifheit drei diskrete Reduktionen vor dem Ausfall bei 73 MPa. Diese Reduktionen der Schersteifheit werden auf die Matrixkonstituente angewendet und bewirken anschließend direkt eine Verringerung der Schersteifheit des Verbundmaterials. Die schrittweise Reduktion der Schersteifheit ermöglicht dem Modell eine Verformung, die weit stärker mit den gemessenen Daten übereinstimmt. Wenn wir beispielsweise die Dehnung bei Ausfall betrachten, so finden wir für deaktivierte Nichtlinearität vor Ausfall einen Dehnungswert von ≈ 0.013, für aktivierte Nichtlinearität vor Ausfall einen Dehnungswert von ≈ 0.04 und für die experimentell ermittelten Daten einen Dehnungswert von 0.04.