使用载荷-位移图来确定全局失效发生的时间。

在上一部分中，我们曾使用等值线图来检查复合材料结构中 PFA 损坏状态的分布。通过查看这些等值线图，我们就可以认识到：每个损坏的区域表示其刚度已显著降低的材料。此外，通过检查这些等值线图中随时间发生的变化，我们可以清楚地看到渐进式失效分析期间发生的本地化材料失效的层叠。但是，查看材料失效分布不提供对全局结构刚度上材料失效整体影响的任何指示。此外，无法通过只检查结构的材料失效分布就可以检测到全局结构失效。

要检测到全局结构失效，或者将特定损坏分布与整体结构刚度的降低关联，我们必须先检查全局结构力与全局结构变形之间的关系。此类型的关系最好使用力与变形的简单二维图进行检查。但是，主要问题是选择全局结构力的适当测量和全局结构变形的适当测量。

例如，请考虑如下所示的 8 层复合板。请注意，这是上一节中检查的相同复合板问题。由于此复合板受到沿板的顶部边缘施加的轴向平均位移，因此该位移将用作板的整体结构变形的适当测量。类似地，沿板顶部边缘的轴向总反作用力将用作板中全局结构力的适当测量。通过对板顶部边缘上的所有节点的节点反作用力进行求和就可以获得此总反作用力（请参见下面第二张图）。下面第三张图显示的是复合板的全局结构力与全局结构变形图。

从施加 0.13 位移开始，结构的总体割线刚度开始迅速下降。随着轴向位移的进一步增加，结构将无法抵制其他位移以及其他结构力。

通过检查载荷-变形图可以揭示：复合材料结构的全局力/位移响应看起来仍保持为线性，直到施加的位移值达到约 0.095。有趣的是，如果我们检查上一部分中零件 C 的等值线图，我们就会发现：当施加的轴向位移值达到 0.08 时，复合板沿圆形孔的垂直边缘已累积大量基体成分失效。但是，此数量的基体成分失效不足以直观地检测到对复合板全局刚度的影响。随着施加的位移从 0.095 增加到约 0.13，在上方的载荷-位移图中，可以很明显地看到复合板的全局刚度在下降；但是；该结构仍可以响应不断增大的位移以及结构力。

检查上一部分中零件 D 的等值线图时，我们会发现：施加了 0.112 位移时，复合板沿圆形孔的垂直边缘已遇到少量纤维成分失效。请注意，此本地化的纤维成分失效仍未阻止复合板响应增加的位移以及结构力。随着施加的位移达到约 0.133，复合板的全局刚度呈现大幅降低，表明本地化的纤维成分失效出现非常明显的层叠（即主要失效事件已发生）。随着施加的位移增加超过 0.133，复合板不再响应不断增加的位移以及结构力。相反，复合板中的整体结构力保持相对恒定，表明本地化的失效扩散太快而无法生成任何其他结构力。但是，如以上载荷-位移图中的两条虚线所示，尽管实际上整体结构力保持相对恒定，但复合板的总体割线刚度持续降低。

有许多种方法可以用于定义全局结构失效。表示全局结构失效的精确点取决于复合板的预期使用。此处应该强调的要点是：检测全局结构失效需要检查全局结构力与全局结构变形。

总之，PFA 损坏状态的等值线图提供给您任何特定时间点处的局部失效程度的清晰画面。为了将任何损坏分布与复合材料结构的已降低整体刚度关联，您必须检查全局结构力与全局结构变形图。使用此方法，您可以将全局结构刚度中观测到的变化与特定损坏分布关联。