了解 Helius PFA 如何与 Abaqus/Standard 集成。
在复合结构的 Abaqus 结构级别有限元分析中，Helius PFA 可快速准确地将复合平均应力/应变场分解为成分平均应力/应变场。成分平均应力状态由 Helius PFA 用于分别预测微观结构中每种成分材料的损坏演变和材料失效。随后，使当前损坏的微观结构均质以提供对当前复合平均刚度的精确评估。
Helius PFA 旨在无需显著增加运行结构级别的有限元分析所需的时间，即可提供增强的复合模型功能。使用它来增强结构级别的有限元分析通常会将执行单个结构级别的平衡迭代所需的时间仅增加 2% 到 3%（这是为提供提升的求解精度而付出的非常小的代价）。此外，它专为提升结构级别的渐进式失效模拟的收敛稳定性而开发。因此，Helius PFA 增强的分析更可能成功解析整个载荷记录，同时使用较少的总平衡迭代。
下图显示了 Helius PFA 软件的各个组件图像及其与 Abaqus/Standard 软件组件的交互。蓝色矩形表示 Abaqus/Standard 的组件、红色菱形表示包含输入和输出的文件，而绿色椭圆形则表示 Helius PFA 软件的各个组件。Helius PFA 图形用户界面 (GUI) 可从 Abaqus/CAE 内部访问，可帮助您使用 Helius PFA 定义有限元分析期间所需的 Abaqus 输入文件参数。用户定义的材料子例程计算本构关系，并且还计算 Abaqus/Standard 有限元代码的应力。用户定义的材料子例程包含单个成分（纤维和基体）的所有 MCT 本构关系和均质化的复合材料。此外，用户定义的材料子例程包含基于成分的失效准则和非线性成分损坏算法。这些会使成分刚度和均质化的复合材料降级以反映复合材料的当前损坏状态。Abaqus/Standard 有限元代码会在模型中需要本构关系或应力的每个高斯积分点处调用用户定义的材料子例程。
在下图中，复合材料库存储了完整定义 MCT 多量程材料模型所需的所有材料系数。在特定的复合材料能够在 Helius PFA 增强的有限元模型中使用之前，它必须经历 MCT 材料特征化，并且唯一的材料文件必须添加到复合材料库。如下所示，用户定义的材料子例程打开并读取复合材料库，以便为在模型中使用的任意复合材料提取必要的材料系数。请注意，Helius PFA 粘性材料不需要材料库。由于定义粘性材料所需的输入数远少于复合材料所需的输入数，所以整个材料在 Abaqus 输入文件中定义。
除了上述软件模块之外，Helius PFA 还包含两个附加的辅助程序：Composite Material Manager 和 xStiff。Composite Material Manager 是一个独立程序，允许您特征化新的复合材料，并将它们添加到 Helius PFA 复合材料库。xStiff 是一个简化创建兼容 Helius PFA 的 Abaqus 输入文件的独立程序。它会自动计算并插入使用缩减积分的单元要求的任意无关刚度参数。请注意，使用完全具有粘性的材料的分析不需要 xStiff。
尽管某些功能不可用，但 Helius PFA 也与 Abaqus/Explicit 兼容。