Anhang B – Helius PFA Ergebnisausgaben

Dieser Anhang enthält eine Beschreibung der Ergebnisse einer Helius PFA-Analyse. Derzeit steht nur die Schadenszustandsvariable PFA für die Nachbearbeitung zur Verfügung. Diese Variable wird an jedem Integrationspunkt innerhalb jedes Finite-Elements berechnet oder aktualisiert.

Schadenszustand PFA

Der Schadenszustand PFA ist eine reelle Variable, die für den Schadenszustand des Verbundmaterials steht. Angenommen wird eine endliche Anzahl von Einzelwerten zwischen 1 und 3. Die von dieser Variablen angenommene Anzahl an Einzelwerten und die Interpretation der einzelnen Werte hängen von der Art des Verbundmaterials (d. h. unidirektional oder gewebt) und den spezifischen Funktionen für Material-Nichtlinearität ab, die zum Beschreiben des Materialverhaltens verwendet werden. Die folgenden Tabellen enthalten die Interpretation für jeden zulässigen Einzelwert des Schadenszustands PFA für jede mögliche Kombination aus Verbundmaterialtyp und den spezifischen Funktionen für Material-Nichtlinearität.

Anmerkung: Bei Analysen, für die der fortschreitende Ausfall deaktiviert ist(MATPFA-Feld 14), ist die Schadenszustandsvariable PFA nicht für die Nachbearbeitung verfügbar.

Unidirektionaler Verbundwerkstoff

• Progressive Versagensanalyse (aktiviert)
• Nichtlinearität vor Ausfall (deaktiviert)
• Energiebasierte Degradation (deaktiviert)

Zulässige Einzelwerte für Schadenszustand PFA	Einzelner Schadenszustand des Verbundmaterials
1.0	Unbeschädigte Matrix, unbeschädigte Faser
2.0	Matrix mit Ausfall, unbeschädigte Faser
3.0	Matrix mit Ausfall, beschädigte Faser

Unidirektionaler Verbundwerkstoff

• Progressive Versagensanalyse (aktiviert)
• Nichtlinearität vor Ausfall (aktiviert)
• Energiebasierte Degradation (deaktiviert)

Zulässige Einzelwerte für Schadenszustand PFA	Einzelner Schadenszustand des Verbundmaterials
1.0	Unbeschädigte Matrix, unbeschädigte Faser
1.25	Matrix-Zerfallebene 1 vor Ausfall, unbeschädigte Faser
1.5	Matrix-Zerfallebene 2 vor Ausfall, unbeschädigte Faser
1.75	Matrix-Zerfallebene 3 vor Ausfall, unbeschädigte Faser
2.0	Matrix mit Ausfall, unbeschädigte Faser
3.0	Matrix mit Ausfall, beschädigte Faser

Unidirektionaler Verbundwerkstoff

• Progressive Versagensanalyse (aktiviert)
• Nichtlinearität vor Ausfall (deaktiviert)
• Energiebasierte Degradation (aktiviert)

Zulässige Einzelwerte für Schadenszustand PFA	Einzelner Schadenszustand des Verbundmaterials
1.0	Unbeschädigte Matrix, unbeschädigte Faser
2.0	Matrix-Zerfallebene 1 nach Ausfall, unbeschädigte Faser
2.038	Matrix-Zerfallebene 2 nach Ausfall, unbeschädigte Faser
...
2.923	Matrix-Zerfallebene 25 nach Ausfall, unbeschädigte Faser
2.962	Matrixversagen (Riss-Sättigung), unbeschädigte Faser
3.0	Faser-Zerfallebene 1 nach Ausfall
3.038	Faser-Zerfallebene 2 nach Ausfall
...
3.923	Faser-Zerfallebene 25 nach Ausfall
3.962	Vollständiges Faserversagen

Unidirektionaler Verbundwerkstoff

• Progressive Versagensanalyse (aktiviert)
• Nichtlinearität vor Ausfall (aktiviert)
• Energiebasierter Zerfall (aktiviert)

Zulässige Einzelwerte für Schadenszustand PFA	Einzelner Schadenszustand des Verbundmaterials
1.0	Unbeschädigte Matrix, unbeschädigte Faser
1.25	Matrix-Zerfallebene 1 vor Ausfall, unbeschädigte Faser
1.5	Matrix-Zerfallebene 2 vor Ausfall, unbeschädigte Faser
1.75	Matrix-Zerfallebene 3 vor Ausfall, unbeschädigte Faser
2.0	Matrix-Zerfallebene 1 nach Ausfall, unbeschädigte Faser
2.038	Matrix-Zerfallebene 2 nach Ausfall, unbeschädigte Faser
...
2.923	Matrix-Zerfallebene 25 nach Ausfall, unbeschädigte Faser
2.962	Matrixversagen (Riss-Sättigung), unbeschädigte Faser
3.0	Faser-Zerfallebene 1 nach Ausfall
3.038	Faser-Zerfallebene 2 nach Ausfall
...
3.923	Faser-Zerfallebene 25 nach Ausfall
3.962	Vollständiges Faserversagen

Gewebtes Verbundmaterial

• Progressive Versagensanalyse (aktiviert)
• Nichtlinearität vor Ausfall (deaktiviert)
• Nichtlinearität nach Ausfall (nicht unterstützt)
• Energiebasierter Zerfall (nicht unterstützt)

Zulässige Einzelwerte für Schadenszustand PFA	Einzelner Schadenszustand des Verbundmaterials
1.0	Unbeschädigte Matrix, unbeschädigte Faser
1.4	Schussmatrixausfall, unbeschädigtes Kettgarn
1.6	Kettmatrixausfall, unbeschädigtes Schussgarn
2.0	Matrixausfall bei Kett- und Schussgarn
2.2	Schussfaser- und Matrixausfall, unbeschädigtes Kettgarn
2.3	Kettfaser- und Matrixausfall, unbeschädigtes Schussgarn
2.7	Schussfaser- und Matrixausfall, Kettmatrixausfall
2.8	Kettfaser- und Matrixausfall, Schussmatrixausfall
3.0	Vollkommener Ausfall

Gewebtes Verbundmaterial

• Progressive Versagensanalyse (aktiviert)
• Nichtlinearität vor Ausfall (aktiviert)
• Nichtlinearität nach Ausfall (nicht unterstützt)
• Energiebasierter Zerfall (nicht unterstützt)

Zulässige Einzelwerte für Schadenszustand PFA	Einzelner Schadenszustand des Verbundmaterials
1.0	Unbeschädigte Matrix, unbeschädigte Faser
1.057	Matrix-Zerfallebene 1 vor Ausfall, unbeschädigte Faser
1.114	Matrix-Zerfallebene 2 vor Ausfall, unbeschädigte Faser
1.171	Matrix-Zerfallebene 3 vor Ausfall, unbeschädigte Faser
1.229	Matrix-Zerfallebene 4 vor Ausfall, unbeschädigte Faser
1.286	Matrix-Zerfallebene 5 vor Ausfall, unbeschädigte Faser
1.343	Matrix-Zerfallebene 6 vor Ausfall, unbeschädigte Faser
1.4	Schussmatrixausfall, unbeschädigtes Kettgarn
1.6	Kettmatrixausfall, unbeschädigtes Schussgarn
2.0	Matrixausfall bei Kett- und Schussgarn
2.2	Schussfaser- und Matrixausfall, unbeschädigtes Kettgarn
2.3	Kettfaser- und Matrixausfall, unbeschädigtes Schussgarn
2.7	Schussfaser- und Matrixausfall, Kettmatrixausfall
2.8	Kettfaser- und Matrixausfall, Schussmatrixausfall
3.0	Vollkommener Ausfall