查看复合材料的 MCT 状态变量的详细信息。
本附录介绍了所有求解相关的 MCT 状态变量。在 Abaqus/Standard 中，总共有 35 个 MCT 状态变量用于单向复合材料，91 个 MCT 状态变量用于织物复合材料。在 Abaqus/Explicit 中，有 17 个状态变量用于单向复合材料，13 个用于织物复合材料。使用渐进式疲劳功能的分析可能有 31 个 MCT 状态变量用于单向材料，94 个 MCT 状态变量用于织物材料。这些求解相关的状态变量通过每个有限元内每个积分点处的 Helius PFA 用户定义的材料子例程计算或更新。单击此处以查看 Advanced Material Exchange 中使用的状态变量。
Abaqus 会像存储典型单元输出（如应力和应变）的值那样存储求解相关的 MCT 状态变量的收敛值。除非 MCT 状态变量明确通过输入文件中的 *DEPVAR 语句重新命名，否则，Abaqus 默认用于 MCT 求解相关的状态变量的命名约定是 SDVi，其中 i 为状态变量的编号，即 1、2、3、…、#。本附录完整介绍了所以 MCT 状态变量。对于单向复合材料和织物复合材料，二者的第一个状态变量 (SDV1) 具有相同的解释；但是，其余状态变量（即 SDV2、SDV3、...）的解释取决于复合材料的类型（单向或织物）和分析选项。下表介绍了单向复合材料和织物复合材料的每一个 MCT 状态变量。
SDV1
SDV1（通常重命名为 MAT_STATE）是一个实数变量，表示复合材料的离散损坏状态。它采用介于 1 和 3 之间有限数量的离散值。SDV1 采用的离散值数量以及这些离散值的解释，取决于复合材料的类型（即单向或织物）和一组用于描述材料响应的特定材料非线性功能。对于复合材料类型每一种可能的组合以及每一组材料非线性功能，下表为 SDV1 的每一种许用离散值提供了相应的解释。
单向复合材料
- 渐进式失效分析（已激活）
- 失效前非线性（已取消激活）
- 基于能量的降级（已取消激活）
| SDV1 的许用离散值 | 离散复合材料损坏状态 | |
|---|---|---|
| 1.0 | 未损坏的基体，未损坏的纤维 | |
| 2.0 | 已失效的基体，未损坏的纤维 | |
| 3.0 | 已失效的基体，已失效的纤维 |
单向复合材料
- 渐进式失效分析（已激活）
- 失效前非线性（已激活）
- 基于能量的降级（已取消激活）
| SDV1 的许用离散值 | 离散复合材料损坏状态 | |
|---|---|---|
| 1.0 | 未损坏的基体，未损坏的纤维 | |
| 1.25 | 基体失效前降级级别 1，未损坏的纤维 | |
| 1.5 | 基体失效前降级级别 2，未损坏的纤维 | |
| 1.75 | 基体失效前降级级别 3，未损坏的纤维 | |
| 2.0 | 已失效的基体，未损坏的纤维 | |
| 3.0 | 已失效的基体，已失效的纤维 |
单向复合材料
- 渐进式失效分析（已激活）
- 失效前非线性（已取消激活）
- 基于能量的降级（已激活）
| SDV1 的许用离散值 | 离散复合材料损坏状态 | |
|---|---|---|
| 1.0 | 未损坏的基体，未损坏的纤维 | |
| 2.0 | 基体失效后降级级别 1，未损坏的纤维 | |
| 2.038 | 基体失效后降级级别 2，未损坏的纤维 | |
| ... | ||
| 2.923 | 基体失效后降级级别 25，未损坏的纤维 | |
| 2.962 | 已失效的基体（裂纹饱和度），未损坏的纤维 | |
| 3.0 | 纤维失效后降级级别 1 | |
| 3.038 | 纤维失效后降级级别 2 | |
| ... | ||
| 3.923 | 纤维失效后降级级别 25 | |
| 3.962 | 纤维完全失效 |
单向复合材料
- 渐进式失效分析（已激活）
- 失效前非线性（已激活）
- 基于能量的降级（已激活）
| SDV1 的许用离散值 | 离散复合材料损坏状态 | |
|---|---|---|
| 1.0 | 未损坏的基体，未损坏的纤维 | |
| 1.25 | 基体失效前降级级别 1，未损坏的纤维 | |
| 1.5 | 基体失效前降级级别 2，未损坏的纤维 | |
| 1.75 | 基体失效前降级级别 3，未损坏的纤维 | |
| 2.0 | 基体失效后降级级别 1，未损坏的纤维 | |
| 2.038 | 基体失效后降级级别 2，未损坏的纤维 | |
| ... | ||
| 2.923 | 基体失效后降级级别 25，未损坏的纤维 | |
| 2.962 | 已失效的基体（裂纹饱和度），未损坏的纤维 | |
| 3.0 | 纤维失效后降级级别 1 | |
| 3.038 | 纤维失效后降级级别 2 | |
| ... | ||
| 3.923 | 纤维失效后降级级别 25 | |
| 3.962 | 纤维完全失效 |
织物复合材料
- 渐进式失效分析（已激活）
- 失效前非线性（已取消激活）
- 失效后非线性（不支持）
- 基于能量的降级（不支持）
| SDV1 的许用离散值 | 离散复合材料损坏状态 | |
|---|---|---|
| 1.0 | 未损坏的基体，未损坏的纤维 | |
| 1.4 | 填充基体失效，未损坏的扭曲 | |
| 1.6 | 扭曲基体失效，未损坏的填充 | |
| 2.0 | 扭曲和填充中的基体失效 | |
| 2.2 | 填充纤维和基体失效，未损坏的扭曲 | |
| 2.3 | 扭曲纤维和基体失效，未损坏的填充 | |
| 2.7 | 填充纤维和基体失效，扭曲基体失效 | |
| 2.8 | 扭曲纤维和基体失效，填充基体失效 | |
| 3.0 | 完全失效 |
织物复合材料
- 渐进式失效分析（已激活）
- 失效前非线性（已激活）
- 失效后非线性（不支持）
- 基于能量的降级（不支持）
| SDV1 的许用离散值 | 离散复合材料损坏状态 | |
|---|---|---|
| 1.0 | 未损坏的基体，未损坏的纤维 | |
| 1.057 | 基体失效前降级级别 1，未损坏的纤维 | |
| 1.114 | 基体失效前降级级别 2，未损坏的纤维 | |
| 1.171 | 基体失效前降级级别 3，未损坏的纤维 | |
| 1.229 | 基体失效前降级级别 4，未损坏的纤维 | |
| 1.286 | 基体失效前降级级别 5，未损坏的纤维 | |
| 1.343 | 基体失效前降级级别 6，未损坏的纤维 | |
| 1.4 | 填充基体失效，未损坏的扭曲 | |
| 1.6 | 扭曲基体失效，未损坏的填充 | |
| 2.0 | 扭曲和填充中的基体失效 | |
| 2.2 | 填充纤维和基体失效，未损坏的扭曲 | |
| 2.3 | 扭曲纤维和基体失效，未损坏的填充 | |
| 2.7 | 填充纤维和基体失效，扭曲基体失效 | |
| 2.8 | 扭曲纤维和基体失效，填充基体失效 | |
| 3.0 | 完全失效 |
单向复合材料 - 静态分析
- SDV2
- SDV2 是连续的实数变量，范围从 0.0 到 1.0，用于指示部分已满足的基体失效准则。例如，SDV2 = 0.0 表示基体应力状态为零，而 SDV2 = 1.0 表示基体应力状态已达到失效级别。SDV2 会以数字形式计算为
这识别为基体失效破坏准则的左侧部分（请参见《理论手册》的“MCT 基于成分的失效准则”部分）。
- SDV3
- SDV3 是连续的实数变量，范围从 0.0 到 1.0，用于指示部分已满足的纤维失效准则。例如，SDV3 = 0.0 表示纤维应力状态为零，而 SDV3 = 1.0 表示纤维应力状态已达到失效级别。SDV2 会以数字形式计算为
这识别为纤维失效破坏准则的左侧部分（请参见《理论手册》的“MCT 基于成分的失效准则”部分）。
- SDV4
- SDV4 用于指示发生纤维失效时，纤维成分中的轴向应变是正值还是负值。如果轴向应变是正值，则 SDV4 = 1.0。如果轴向应变是负值，则 SDV4 = -1.0。
- SDV5
- SDV5 是 MCT 基体失效准则中的第四个术语，用于失效前非线性功能（请参见《理论手册》）。此状态变量内部用于在 Abaqus/Explicit 中进行的分析。
- SDV6
- 如果基于能量的降级处于激活状态，SDV6 在纤维失效时将定义为一个复合有效应变测量值。
- SDV7
- 如果基于能量的降级处于激活状态，SDV7 在纤维失效时将定义为一个复合有效应力测量值。
- SDV8
- SDV8 是发生纤维失效事件后，复合材料降级进度的测量值。如果基于能量的降级未激活，则不使用 SDV8。
- SDV9
- SDV9 在基体失效时会定义为一个复合有效应变测量值。如果基于能量的降级未激活，则不使用 SDV9。
- SDV10
- SDV10 在基体失效时会定义为一个复合有效应力测量值。如果基于能量的降级未激活，则不使用 SDV10。
- SDV11
- SDV11 是发生基体失效事件后，复合材料降级进度的测量值。如果基于能量的降级未激活，则不使用 SDV11。
单向复合材料 - 渐进式疲劳分析
- SDV2
- SDV2 是随附给定载荷增量的循环次数。此值会一直更新，除非纤维失效 (SDV1=3.0)，在这种情况下，失效循环次数将设置为纤维失效时的循环次数。
- SDV3
- SDV3 是连续的实数变量，范围从 0.0 到 1.0，用于指示纵向开裂形式的损坏。值 0.0 表示没有损坏，值 1.0 表示纵向裂纹。
- SDV4
- SDV4 是连续的实数变量，范围从 0.0 到 1.0，用于指示横向开裂形式的损坏。值 0.0 表示没有损坏，值 1.0 表示横向裂纹。
- SDV5
- SDV5 表示用于滞后加热计算的纵向开裂的材料温度。
- SDV6
- SDV6 表示用于滞后加热计算的横向开裂的材料温度。
- SDV7
- 未使用
对于使用单向材料的渐进式疲劳分析，SDV8 到 SDV31 均用于存储基体平均应力和应变状态与纤维平均应力和应变状态的各个组件（相当于静态分析的 SDV12 到 SDV35）。
织物复合材料 - 静态分析
- SDV2
- SDV2（也称为 FI_FILL_MATRIX）是一个连续的实数变量，范围从 0.0 到 1.0。它用于指示部分针对填充牵引内基体成分而满足的基体失效准则。
- SDV3
- SDV3（也称为 FI_FILL_FIBER）是一个连续的实数变量的范围是从 0.0 到 1.0。 它用于指示部分针对填充牵引内纤维成分而满足的纤维失效准则。
- SDV4
- SDV4（也称为 FI_WARP_MATRIX）是一个连续的实数变量，范围从 0.0 到 1.0。它用于指示部分针对扭曲牵引内基体成分而满足的基体失效准则。
- SDV5
- SDV5（也称为 FI_WARP_FIBER）是一个连续的实数变量，范围从 0.0 到 1.0。它用于指示部分针对扭曲牵引内纤维成分而满足的纤维失效准则。
- SDV6
- 未使用
- SDV7
- SDV7 是织物复合材料的 MCT 基体失效准则中第二个术语，用于失效前非线性功能。如果失效前非线性处于关闭状态，则不使用 SDV7。
织物复合材料 - 渐进式疲劳分析
- SDV2
- SDV2 是随附给定载荷增量的循环次数。此值会一直更新，除非纤维失效 (SDV1=3.0)，在这种情况下，失效循环次数将设置为纤维失效时的循环次数。
- SDV3
- SDV3 是连续的实数变量，范围从 0.0 到 1.0。它用于指示填充基体成分中纵向开裂形式的损坏。值 0.0 表示没有损坏，值 1.0 表示填充-基体中的纵向裂纹。
- SDV4
- SDV4 是连续的实数变量，范围从 0.0 到 1.0。它用于指示填充基体成分中横向开裂形式的损坏。值 0.0 表示没有损坏，值 1.0 表示填充-基体中的横向裂纹。
- SDV5
- SDV5 是连续的实数变量，范围从 0.0 到 1.0。它用于指示扭曲基体成分中纵向开裂形式的损坏。值 0.0 表示没有损坏，值 1.0 表示扭曲-基体中的纵向裂纹。
- SDV6
- SDV6 是连续的实数变量，范围从 0.0 到 1.0。它用于指示扭曲基体成分中横向开裂形式的损坏。值 0.0 表示没有损坏，值 1.0 表示扭曲-基体中的横向裂纹。
- SDV7
- SDV7 表示用于滞后加热计算的填充基体成分中纵向开裂的材料温度。
- SDV8
- SDV8 表示用于滞后加热计算的填充基体成分中横向开裂的材料温度。
- SDV9
- SDV9 表示用于滞后加热计算的扭曲基体成分中纵向开裂的材料温度。
- SDV10
- SDV10 表示用于滞后加热计算的扭曲基体成分中横向开裂的材料温度。
对于使用织物材料的渐进式疲劳分析，SDV11 到 SDV94 均用于在各种超成分和成分中存储平均应力和应变状态的各个组件。（相当于静态分析的 SDV8 到 SDV91）。