典型的单向纤维增强复合材料会在基体/复合材料失效前展现出非线性纵向剪切应力/应变(σ12 与 ε12 以及 σ13 与 ε13)行为。此非线性的源假定产生于基体成分中子微裂纹的累积。进一步假定这些子微裂纹仅影响纵向剪切模量,而剩余的模量不受影响。
为了缩短计算时间,Helius PFA 在基体中使用了三种离散缩减,并使用复合剪切模量来约束非线性纵向剪切应力/应变行为。这些缩减会在基体最终失效之前发生,并且会进行优化以拟合给定材料的已测量剪切应力/应变曲线。应注意,需要实验测量的纵向剪切应力/应变曲线来对材料的非线性行为建模。有关如何在材料特征化过程中包含失效前非线性,请参见《材料管理器用户手册》。
本示例问题演示了单个单元模型上的失效前非线性特征。通过打开和关闭失效前非线性,将模型中的纵向剪切应力/应变曲线与用于生成缩减剪切模量值的实验测量数据进行比较。然后,复合管模型中的结果用于显示失效前非线性影响模型变形的方式。
有关失效前非线性特性的更多信息,请参见Helius PFA《用户手册》和《理论手册》。
此示例问题中使用的输入文件可在此处下载。