Überprüfen Sie die Ergebnisse aus dem Einzelelementmodell.
Im Folgenden werden drei Datensätze zur Längsscherspannung/-dehnung für Verbundmaterialien (σ12 und ε12) verglichen: experimentelle Daten [1], Daten aus dem Finite-Element-Modell bei aktivierter progressiver Versagensanalyse und deaktivierter Nichtlinearität vor Ausfall sowie Daten aus dem Finite-Element-Modell sowohl mit aktivierter progressiver Versagensanalyse als auch aktivierter Nichtlinearität vor Ausfall. Ergebnisse aus diesem Vergleich verdeutlichen die Auswirkungen der Verwendung der Nichtlinearität vor Ausfall in Helius PFA.
Die Daten aus dem Vergleich von Längsscherspannung und -dehnung für Verbundmaterialien sind unten abgebildet. Die schwarze Linie stellt die experimentellen Daten, die rote Linie die Daten mit deaktivierter Nichtlinearität vor Ausfall und die grüne Linie die Daten mit aktivierter Nichtlinearität vor Ausfall dar. Bei deaktivierter Nichtlinearität vor Ausfall nimmt die Scherspannung im Modell linear bis zur Verbundscherfestigkeit von 73 MPa zu. An diesem Punkt versagt die Matrixkonstituente abrupt. Die Verformung stimmt mit der experimentellen Verformung bis zu einer Dehnung von etwa 0.006 überein, divergiert jedoch schnell, sobald die Dehnung über 0.006 hinausgeht. Bei aktivierter Nichtlinearität vor Ausfall durchläuft die Scherfestigkeit drei diskrete Reduktionen, bevor sie bei 73 MPa versagt. Diese Reduktionen der Scherfestigkeit werden auf die Matrixkonstituente angewendet und reduzieren anschließend direkt die Scherfestigkeit des Verbundwerkstoffs. Diese allmählich Reduzierung der Scherfestigkeit ermöglicht dem Modell eine Verformung, die viel besser mit den gemessenen Daten übereinstimmt. Bei Versagen ist die Dehnung bei deaktivierter Nichtlinearität vor Ausfall beispielsweise ≈ 0.013, bei deaktivierter Nichtlinearität vor Ausfall ≈ 0.04, und die experimentelle Dehnung liegt bei 0.04.
