附录 C - MCT 状态变量 (SVAR)

查看所有求解相关 MCT 状态变量的描述。

对于单向复合材料，有 35 个求解相关 MCT 状态变量；对于织物复合材料，则有 91 个（请注意，在渐进式疲劳分析中，对于单向材料，有 31 个 MCT 状态变量；对于织物材料，有 94 个 MCT 状态变量）。这些求解相关状态变量由 Helius PFA 用户可编程的功能针对每个有限元内的每个积分点进行计算或更新。ANSYS 将使用适当的 ANSYS OUTRES 命令针对每个子步存储求解相关 MCT 状态变量的收敛值（请参见请求 MCT 状态变量输出和请求 MCT 状态变量输出）。默认情况下，ANSYS 针对求解相关 MCT 状态变量所采用的命名约定是 SVARi，其中状态变量的 i=1, 2, 3… #。要查看大于 11 的 SVAR，必须使用 /GRAPHICS, FULL 命令来关闭电力图形。单击此处以查看 Advanced Material Exchange 中所用的状态变量。

下表介绍了每个 MCT 状态变量。

SVAR1

SVAR1 是一个整数变量，表示复合材料的离散损坏状态。SVAR1 假定的整数值的范围和解释取决于在分析中使用的材料非线性功能的特定集。下表针对 Helius PFA 所采用的每个可能材料非线性功能组合提供了 SVAR1 的每一种许用整数值的解释。

单向复合材料 - 非线性已停用

• 渐进式失效分析（已激活）
• 失效前非线性（已取消激活）

单向复合材料 - 非线性已激活

• 渐进式失效分析（已激活）
• 失效前非线性（已激活）

织物复合材料 - 非线性已停用

• 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）

织物复合材料 - 非线性已激活

• 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）

单向复合材料 - 静态分析

对于单向复合材料，状态变量 SVAR2, SVAR3, ..., SVAR35 在静态渐进式失效分析中具有以下解释：

SVAR2

SVAR2 是一个连续实数变量，范围从 0.0 到 1.0，指示已满足的基体失效准则的因子。 例如，SVAR2 = 0.0 表示基体应力级别为零，而 SVAR2 = 1.0 表示基体应力已达到失效级别。SVAR2 的数值计算公式如下

这识别为基体失效准则的左侧部分（请参见《理论手册》的“MCT 基于成分的失效准则”部分）。

SVAR3

SVAR3 是一个连续实数变量，范围从 0.0 到 1.0，指示已满足的纤维失效准则的因子。 例如，SVAR3 = 0.0 表示纤维应力级别为零，而 SVAR3 = 1.0 表示纤维应力已达到失效级别。SVAR3 的数值计算公式如下

这识别为纤维失效准则的左侧部分（请参见《理论手册》的“MCT 基于成分的失效准则”部分）。

SVAR4

SVAR4 指示在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 SVAR4 = 1.0。如果轴向应变是负值，则 SVAR4 = -1.0

SVAR5

SVAR5 是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》）。

SVAR6 - SVAR11

未使用

对于单向复合材料，其余 MCT 状态变量存储基体平均应力和应变状态以及纤维平均应力和应变状态的各个分量。

单向复合材料 - 渐进式疲劳分析

对于单向复合材料，状态变量 SVAR2, SVAR3, ..., SVAR35 在渐进式疲劳分析中具有以下解释：

SVAR2

SVAR2 是给定载荷增量相应的循环次数。 此值会一直更新，除非纤维失效 (SVAR1=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。

SVAR3

SVAR3 是一个连续实数变量，范围从 0.0 到 1.0，指示纵向裂纹形式的损坏。 值 0.0 表示没有损坏，值 1.0 表示纵向裂纹。

SVAR4

SVAR4 是一个连续实数变量，范围从 0.0 到 1.0，指示横向裂纹形式的损坏。 值 0.0 表示没有损坏，值 1.0 表示横向裂纹。

SVAR5

SVAR5 表示用于滞后热负荷计算的出现纵向裂纹的材料温度。

SVAR6

SVAR6 表示用于滞后热负荷计算的出现横向裂纹的材料温度。

SVAR7

未使用

对于使用单向材料的渐进式疲劳分析，SVAR8 至 SVAR31 将存储基体平均应力和应变状态以及纤维平均应力和应变状态的各个分量（等效于静态分析中的 SVAR12 至 SVAR35）。

织物复合材料 - 静态分析

对于织物复合材料，状态变量 SVAR2, SVAR3, ..., SVAR90 在静态渐进式失效分析中具有以下解释：

SVAR2

SVAR2 是一个连续实数变量，范围从 0.0 到 1.0，指示填充牵引内基体成分已满足的基体失效准则的因子。

SVAR3

SVAR3 是一个连续实数变量，范围从 0.0 到 1.0，指示填充牵引内纤维成分已满足的纤维失效准则的因子。

SVAR4

SVAR4 是一个连续实数变量，范围从 0.0 到 1.0，指示经纱内基体成分已满足的基体失效准则的因子。

SVAR5

SVAR5 是一个连续实数变量，范围从 0.0 到 1.0，指示经纱内纤维成分已满足的纤维失效准则的因子。

SVAR6

未使用

SVAR7

SVAR7 是织物复合材料的 MCT 基体失效准则中的第二个术语，用于失效前非线性功能。如果失效前非线性处于禁用状态，则不使用 SVAR7。

对于织物复合材料，其余 MCT 状态变量存储各种超级成分和成分中的平均应力和应变状态的各个分量（例如，fill = 填充牵引超级成分，warp = 扭曲牵引超级成分，matrix-pocket = 互相牵引基体支座的基体成分，fill-matrix = 填充牵引的基体成分，warp-matrix = 扭曲牵引的基体成分，fill-fiber = 填充牵引的纤维成分，warp-fiber = 扭曲牵引的纤维成分）。

织物复合材料 - 渐进式疲劳分析

对于织物复合材料，状态变量 SVAR2, SVAR3, ..., SVAR91 在渐进式疲劳分析中具有以下解释：

SVAR2

SVAR2 是给定载荷增量相应的循环次数。 此值会一直更新，除非纤维失效 (SVAR1=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。

SVAR3

SVAR3 是一个连续实数变量，范围从 0.0 到 1.0，指示填充-基体成分中纵向裂纹形式的损坏。 值 0.0 表示没有损坏，值 1.0 表示填充-基体中的纵向裂纹。

SVAR4

SVAR4 是一个连续实数变量，范围从 0.0 到 1.0，指示填充-基体成分中横向裂纹形式的损坏。 值 0.0 表示没有损坏，值 1.0 表示填充-基体中的横向裂纹。

SVAR5

SVAR5 是一个连续实数变量，范围从 0.0 到 1.0，指示扭曲-基体成分中纵向裂纹形式的损坏。 值 0.0 表示没有损坏，值 1.0 表示扭曲-基体中的纵向裂纹。

SVAR6

SVAR6 是一个连续实数变量，范围从 0.0 到 1.0，指示扭曲-基体成分中横向裂纹形式的损坏。 值 0.0 表示没有损坏，值 1.0 表示扭曲-基体中的横向裂纹。

SVAR7

SVAR7 表示用于滞后热负荷计算的填充-基体成分中纵向裂纹的材料温度。

SVAR8

SVAR8 表示用于滞后热负荷计算的填充-基体成分中横向裂纹的材料温度。

SVAR9

SVAR9 表示用于滞后热负荷计算的扭曲-基体成分中纵向裂纹的材料温度。

SVAR10

SVAR10 表示用于滞后热负荷计算的扭曲-基体成分中横向裂纹的材料温度。

对于使用织物材料的渐进式疲劳分析，SVAR11 至 SVAR94 均用于存储各种超级成分和成分中的平均应力和应变状态的各个分量（等效于静态分析中的 SVAR8 至 SVAR91）。

要查看大于 11 的 SVAR，必须使用 /GRAPHICS, FULL 命令来关闭电力图形。