Helius PFA besteht aus einer Reihe von Modulen und einer Verbundmaterialbibliothek, die sich nahtlos in die FEM-Berechnung von Abaqus/Standard integrieren und Ihnen hervorragende Materialmodellierungsfunktionen für unidirektionale und gewebte faserverstärkte Verbundmaterialien bieten. Helius PFA verwendet eine Form der Multiscale-Materialmodellierung, die auf der Mehrphasen-Kontinuumstheorie (MCT) basiert. Die MCT-Modellierungsmethode bietet eine unübertroffene Kombination aus Genauigkeit, Effizienz und Konvergenzstabilität für die Prognose von Schadensentwicklung und Materialversagen bei Verbundmaterialien.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Kontinuumsmethoden, bei denen bestimmte physische Größen (z. B. Spannung und Dehnung) über die gesamte heterogene Mikrostruktur des Verbundmaterials gemittelt werden, behält die MCT die Identitäten der verschiedenen Materialkonstituenten innerhalb der Mikrostruktur bei. Aus diesem Grund werden bestimmte physische Größen (z. B. Spannung und Dehnung) für die einzelnen Konstituentenmaterialien gemittelt. Diese Konstituentendurchschnittsgrößen bieten wesentlich genauere Einblicke in das thermomechanische Verhalten des Verbundmaterials als die herkömmlichen Verbunddurchschnittsgrößen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die MCT zwei Schwerpunkte hat: Erstens die Entwicklung von Beziehungen zwischen den verschiedenen Konstituentendurchschnittsgrößen, und zweitens die Entwicklung von Beziehungen, welche die Verbunddurchschnittsgrößen mit den Konstituentendurchschnittsgrößen verknüpfen. Eine vollständige Beschreibung der MCT und ihrer Vorteile für die Analyse von Verbundmaterialien finden Sie im Theoriehandbuch.
Darüber hinaus kann Helius PFA Delaminierungsprognosen mit kohäsiven Elementen (COH2D4 und COH3D8) von Abaqus liefern, die mit einem kohäsiven Benutzermaterial definiert wurden. Das Delaminierungsmodell verwendet die gleichen Materialmodelle wie Abaqus/Standard, allerdings bietet Helius PFA eine stabile Konvergenz und ermöglicht bei Analysen die Verwendung von progressiven Versagensmodellen sowohl auf Lagenebene als auch auf kohäsiver Ebene ohne eine wesentliche Erhöhung der Analysezeit.