単一要素モデルの結果

1 つの要素モデルの結果を確認します。

ここでは、複合材料の縦方向せん断応力/ひずみ(σ12 対 ε12)の次の 3 つのデータ セットを比較します。その 3 つとは、実験データ[1]、進行性破損をオンにして破損前機能をオフにした有限要素モデルから生成されたデータ、および進行性破損と破損前機能の両方をオンにした有限要素モデルから生成されたデータです。この比較の結果は、Helius PFA で破損前機能を使用した場合の有効性を浮き彫りにしています。

複合材料の縦方向せん断応力対ひずみデータを下に示します。黒線は実験データを表し、赤線は破損前非線形性をオフにして生成されたデータを表し、緑の線は破損前非線形性をオンにして生成されたデータを表します。破損前機能をオフにすると、モデルのせん断応力は複合材料のせん断強度の 73 MPa まで線形に増加し、その時点で母材構成は即座に破損します。変形はひずみがおよそ 0.006 の時点まで実験変形と一致していますが、ひずみが 0.006 を超えて増加すると急速に分岐します。破損前機能をオンにした場合、73 MPa で破損する前にせん断剛性には 3 つの個別の低減が適用されます。せん断剛性のこれらの低減は母材構成に適用され、その後複合材料のせん断剛性を直接的に低減します。せん断剛性のこの段階的な低減は、測定データにより一致した方法でのモデルの変形を可能にします。たとえば、破損時のひずみは、破損前機能がオフのひずみは ≈ 0.013 で、破損前機能がオンのひずみは ≈ 0.04、実験のひずみは 0.04 です。