Helius PFA 需要特定的材料参数，才能准确预测复合材料的疲劳寿命。
在这里，我们将介绍如何使用 复合材料管理器 创建新材料，以及定义要在渐进式疲劳分析中使用的 S-N 数据。为了获取有关 复合材料管理器 和疲劳分析所需的 S-N 数据的详细信息，您将定向到《复合材料管理器用户手册》（单向疲劳选项卡和织物疲劳选项卡）。本教程要求使用 AS4-PEEK（单向材料）。
要创建的材料是 AS4_PEEK，使用下表中定义的工程常量以及值为 0.61 的纤维体积因子创建 [1]。
| E11 (GPa) | E22 (GPa) | E33 (GPa) | ν12 | ν13 | ν23 | G12 (GPa) | G13 (GPa) | G23 (GPa) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 138.3 | 9.7 | 9.7 | 0.301 | 0.301 | 0.343 | 5.87 | 5.87 | 3.61 |
材料强度如下所示 [1]。
| +S11 (MPa) | -S11 (MPa) | +S22 (MPa) | -S22 (MPa) | +S33 (MPa) | -S33 (MPa) | S12 (MPa) | S13 (MPa) | S23 (MPa) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1904 | 1400 | 74.8 | 240 | 74.8 | 240 | 66.3 | 66.3 | 50 |
纵向 S-N 层测试数据如下所示，同时载荷率为 0.1，频率为 10 Hz。
| S (Pa) | 失效出现前的循环次数 | 频率 (Hz) | 载荷率 | 角度 (°) | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.655E+09 | 6.056E+01 | 10 | 0.1 | 0.0 | |
| 1.197E+09 | 1.741E+03 | 10 | 0.1 | 0.0 | |
| 1.407E+09 | 2.520E+03 | 10 | 0.1 | 0.0 | |
| 1.219E+09 | 8.930E+03 | 10 | 0.1 | 0.0 | |
| 1.134E+09 | 1.481E+04 | 10 | 0.1 | 0.0 | |
| 9.822E+08 | 1.995E+04 | 10 | 0.1 | 0.0 | |
| 8.977E+08 | 3.886E+05 | 10 | 0.1 | 0.0 | |
| 8.977E+08 | 5.882E+05 | 10 | 0.1 | 0.0 |
横向 S-N 层测试数据如下所示，同时载荷率为 0.1，频率为 10 Hz [1]。
| S (Pa) | 失效出现前的循环次数 | 频率 (Hz) | 载荷率 | 角度 (°) | |
|---|---|---|---|---|---|
| 3.247E+08 | 9.554E+02 | 10 | 0.1 | 10 | |
| 3.026E+08 | 1.614E+05 | 10 | 0.1 | 10 | |
| 2.772E+08 | 3.348E+05 | 10 | 0.1 | 10 | |
| 2.539E+08 | 1.982E+06 | 10 | 0.1 | 10 | |
| 1.170E+08 | 1.476E+03 | 10 | 0.1 | 30 | |
| 1.130E+08 | 6.203E+04 | 10 | 0.1 | 30 | |
| 1.000E+08 | 7.961E+05 | 10 | 0.1 | 30 | |
| 9.153E+07 | 2.122E+03 | 10 | 0.1 | 45 | |
| 8.679E+07 | 6.485E+04 | 10 | 0.1 | 45 | |
| 8.230E+07 | 4.821E+05 | 10 | 0.1 | 45 | |
| 7.943E+07 | 4.702E+04 | 10 | 0.1 | 60 | |
| 7.017E+07 | 1.143E+05 | 10 | 0.1 | 60 | |
| 7.017E+07 | 1.683E+05 | 10 | 0.1 | 60 | |
| 6.793E+07 | 4.384E+03 | 10 | 0.1 | 90 | |
| 6.113E+07 | 7.232E+04 | 10 | 0.1 | 90 | |
| 5.311E+07 | 1.399E+05 | 10 | 0.1 | 90 | |
| 4.951E+07 | 1.531E+06 | 10 | 0.1 | 90 |