付録 A.12: ユーザ材料定数 #13: 繊維破損後剛性

この 13 番目のユーザ材料定数は、瞬間的な劣化を使用した場合に、繊維破損後の複合材料の応答を定義するために使用します。具体的には、この値は繊維構成の破損発生後の繊維構成の損傷したヤング率の定義に使用される割合です。

繊維破損後剛性は、繊維構成の破損発生後の繊維構成の損傷したヤング率の定義に使用される割合です。具体的には、これは破損した繊維構成係数と破損していない繊維構成係数との比率です。一方向材料では、0.01 の値は特定の積分点で繊維破損が発生した後、6 つの繊維構成係数()がすべて、その積分点における元の損傷していない繊維構成係数の 1% にまで低減することを指定します。織物材料では、0.01 の値は特定の積分点で繊維破損が発生した後、3 つの繊維構成係数()が、その積分点における元の損傷していない繊維構成係数の 1% にまで低減することを指定します。繊維破損後剛性値は 0 (ゼロ)より大きく、1 以下である必要があります。

注: Helius PFA の現在の実装では、繊維構成破損に応答して、一方向材料では繊維特性の等方性劣化、織物材料では繊維特性の直交異方性劣化が適用されます。

注: 織物複合材料では、繊維破損後剛性が指定されている場合は、3 番目のユーザ材料定数(進行性破損解析)は 2 の値に設定する必要があります。3 番目の定数値を 1 に設定した場合、13 番目のユーザ定数は無視されます。

13 番目のユーザ材料定数値は、多層の複合材料構造の予測される進行性破損の応答に顕著な影響を与える可能性があります。これは、この定数がローカルの繊維構成の破損発生後に、ローカル荷重が再配分される速度に大きく作用するためです。その結果、13 番目のユーザ定数は 1.0 から 0.0 まで低減されるため、ローカルの繊維破損は一連のローカルの繊維破損を促進する可能性が高くなります。一連の繊維破損の大きさに応じて、その結果は全体の構造応答が顕著な軟化として識別できたり、停滞することなく一連の破損が発生したり、グローバルな構造破損が発生する場合があります。