附录 A.11 - 用户材料常量 #12:基体失效后刚度/基体降级能量

第 12 个用户材料常量用于定义基体失效后复合材料的响应。它可以采用两种不同值的含义,具体取决于您的请求。具体来说,当您请求复合材料的基于能量的降级时,此值表示该复合材料在基体失效前后所耗散的总能量。否则,此值将是用于定义基体成分失效发生后,基体成分受损弹性模量的分数。

基体失效后刚度

基体失效后刚度是用于定义基体成分失效发生后,基体成分受损弹性模量的分数。具体而言,它是失效的基体成分模量与未失效的基体成分模量之间的比率。例如,对于单向和织物材料,值 0.10 指定在某个积分点处发生了基体失效后,所有六个基体成分模量()都将减少到原始未损坏基体成分模量的 10%。基体失效后刚度值必须大于 0.0,并且小于或等于 1.0。如果未指定第 12 个用户材料常量,则假定使用默认值 0.10。实验数据显示,在由单向层组成的多向复合层中基体可降级 10%,而在由织物层组成的层中可降级 70%。

注: 对于织物复合材料,如果指定了基体失效后刚度,第 3 个用户材料常量(渐进式失效分析)的值必须设置为 2。如果第 3 个常量的值设为 1,则第 12 个用户常量将被忽略。

第 12 个用户材料常量的值对多层复合结构的失效后响应具有显著影响,因为此常量通常在很大程度上会影响发生局部基体成分失效后重新分配局部载荷的速率。

基体降级能量

如果请求基于能量的降级,此值表示复合材料在基体失效事件发生前后的总能量。在基体失效事件发生后, 将根据附录 A.5 中显示的线性降级来以线性方式降级。在复合材料应变增加到超过初始基体失效后,复合材料特性将根据基体降级能量输入、失效时的复合材料应变、失效时的复合材料应力以及单元体积来减少。有关基体退化能量的详细信息,请参见《理论手册》

注: 基体失效后,计算基体特性,以在计算分析的剩余部分的纤维失效指数时强制执行正确的 MCT 分解。

注: 如果指定的基体降级能量过低,则在基体失效准则超过 1.0 时,复合材料特性将立即(而非逐渐)减少到接近零。有关详细信息,请参见附录 A.5《理论手册》