附录 A.12 - 用户材料常数 #13:纤维失效后刚度

第 13 个用户材料常数用于定义在使用瞬时降级时,纤维失效后复合材料的响应。具体而言,此值是用来定义发生纤维成分失效后纤维成分的损坏弹性模量的分数

纤维失效后刚度是用于定义发生纤维成分失效后纤维成分的损坏弹性模量的分数。具体而言,它是失效的纤维成分模量与未失效的纤维成分模量之比。对于单向材料,值为 0.01 将指定在特定积分点出现纤维失效后,所有六个纤维成分模量()都将减小到相关积分点处原始未损坏成分模量的 1%。对于织物材料,值为 0.01 将指定在特定积分点出现纤维失效后,三个纤维成分模量()将减小到在关积分点处原始未损坏成分模量的 1%。纤维失效后刚度值必须大于 0 且小于或等于 1。

注: 为了响应纤维成分失效,Helius PFA 的当前实现为单向材料施加了纤维特性的各向同性降解,为织物材料施加了纤维特性的正交各向异性降解。

注: 对于编织复合材料,如果指定了纤维失效后刚度,则第 3 个用户材料常数(渐进式失效分析)必须设置为 2 的值。如果第 3 个常数设置的值为 1,则第 13 个用户常数将会被省略。

第 13 个用户材料常数的值对多层复合结构的预测渐进式失效响应具有显著影响,因为此常数通常负责发生本地化纤维成分失效后重新分配本地载荷的速率。因此,当第 13 个用户材料常数的值从 1.0 减少到 0.0 时,本地纤维失效更可能变成本地化纤维失效的层叠。根据纤维失效级联的幅度,结果可通过整体结构响应的显著软化进行识别,或者可能出现不明显的级联失效,之后导致全局结构失效。