Erstellen Sie eine neue Lage mit Faser- und Matrixeigenschaften.
Wenn Sie ein neues faserverstärktes Verbundmaterial definieren müssen, aber nicht über gemessene Eigenschaften für das Verbundmaterial verfügen, kann Helius Composite mit Mikromechanik die Eigenschaften des neuen Verbundmaterials basierend auf bekannten Eigenschaften der Faser- und Matrixkonstituentenmaterialien berechnen.
Das Mikromechanik-Modul, das für Polymermatrix-Verbundwerkstoffe entwickelt wurde, nutzt ein detailliertes Finite-Element-Modell einer Faser-/Matrix-Zelle. Die Zelle bietet, eingebettet in ein Matrixmaterial, eine einheitliche sechseckige Verteilung der parallelen Fasern. Das mikromechanische Finite-Element-Modell verwendet die Eigenschaften der von Ihnen angegebenen Faser- und Matrixmaterialien und den von Ihnen angegebenen Faservolumenanteil. Helius Composite bestimmt die elastischen Eigenschaften des Verbundmaterials (z. B. Modi und Poissonzahlen), indem mithilfe des mikromechanischen Finite-Element-Modells die verschiedenen grundlegenden Belastungs- bzw. Verformungsbeziehungen des Verbundmaterials simuliert werden. Die Verwendung des Mikromechanik-Moduls wird unten beschrieben.
Wenn Sie die Option Neue Lage von Mikromechanik im Menü Neues Element wählen, wird das Fenster Lageneigenschaften berechnen angezeigt (siehe unten). Beachten Sie, dass das Fenster Lageneigenschaften berechnen zwei Registerkarten bietet: Rechner und Ergebnisse. Auf der Registerkarte Rechner geben Sie die Daten für das neue Lagenmaterial an. Die Registerkarte Ergebnisse wird verwendet, um die Eigenschaften des neuen Lagenmaterials anzuzeigen, die mit dem Mikromechanik-Modul berechnet wurden. Alle Daten, die im Fenster Lageneigenschaften berechnen eingegeben werden, sind unten beschrieben.
- Materialauswahl: Sie müssen die Konstituentenmaterialien ermitteln, aus denen sich die neue Lage zusammensetzt, indem Sie ein Faser- und ein Matrixmaterial aus der Helius Composite-Materialdatenbank auswählen. Das Mikromechanik-Modul verwendet die Eigenschaften der ausgewählten Faser- und Matrixmaterialien zum Berechnen der elastischen Eigenschaften und Festigkeiten des neuen Lagenmaterials.
- Prozentanteil: Sie müssen den Faservolumenanteil (in Prozent) oder den Matrixvolumenanteil (in Prozent) angeben. Wenn Sie nur über die Gewichtsanteile von Faser und Matrix verfügen, bietet Helius Composite Ihnen den Vf-Wf-Converter (siehe Abschnitt 9.1) zum Umwandeln der Gewichtsanteile in Volumenanteile.
- Berechnen: Nachdem Sie die Daten in Schritt 1 und 2 eingegeben haben, klicken Sie auf die Schaltfläche Berechnen, um mit dem Mikromechanik-Modul die elastischen Eigenschaften und Festigkeiten der neuen Lage zu berechnen. Nach Abschluss der mikromechanischen Berechnungen, wechselt das Fenster Lageneigenschaften berechnen automatisch zur Registerkarte Ergebnisse, um die Eigenschaften der neuen Lage anzuzeigen. Beachten Sie Folgendes: Wenn die Eigenschaften der neuen Lage nicht akzeptabel sind, können Sie einfach zurück zur Registerkarte Rechner wechseln, eine oder mehrere der Eingaben ändern und die Eigenschaften für die neue Lage erneut berechnen.
- Ergebnisse speichern: Sie können das neue Lagenmaterial in die Materialdatenbank eingeben, indem Sie auf die Schaltfläche Speichern (auf der Registerkarte Ergebnisse) klicken. Nachdem Sie die neue Lage in die Materialdatenbank eingegeben haben, kann das Lagenmaterial zum Definieren neuer Laminate genutzt werden.