定义新材料

创建新材料,其中包含要用于分析的疲劳数据。

Helius PFA 需要特定的材料参数,才能准确预测复合材料的疲劳寿命。在这里,我们将介绍如何使用 Composite Material Manager 创建新材料,以及定义要在渐进式疲劳分析中使用的 S-N 数据。为了获取有关 Composite Material Manager 和疲劳分析所需 S-N 数据的详细信息,系统会将您重定向到《Composite Material Manager 用户手册》的“单向疲劳选项卡”“织物疲劳选项卡”部分。本教程要求使用 AS4-PEEK(单向材料)。

要创建的材料是 AS4_PEEK,使用下表中定义的工程常量以及值为 0.61 的纤维体积因子创建 [1]。

E11 (GPa)E22 (GPa)E33 (GPa)ν12ν13ν23G12 (GPa)G13 (GPa)G23 (GPa)
138.39.79.70.3010.3010.3435.875.873.61

材料强度由下表提供 [1]。

+S11 (MPa)-S11 (MPa)+S22 (MPa)-S22 (MPa)+S33 (MPa)-S33 (MPa)S12 (MPa)S13 (MPa)S23 (MPa)
1904140074.824074.824066.366.350

纵向 S-N 层测试数据由下表提供,同时载荷率为 0.1,频率为 10 Hz。

S (Pa) 失效出现前的循环次数 频率 (Hz) 载荷率 角度 (°)
1.655E+09 6.056E+01 10 0.1 0.0
1.197E+091.741E+03100.10.0
1.407E+092.520E+03100.10.0
1.219E+098.930E+03100.10.0
1.134E+091.481E+04100.10.0
9.822E+081.995E+04100.10.0
8.977E+083.886E+05100.10.0
8.977E+085.882E+05100.10.0

横向 S-N 层测试数据由下表提供,同时载荷率为 0.1,频率为 10 Hz [1]。

S (Pa) 失效出现前的循环次数 频率 (Hz) 载荷率 角度 (°)
3.247E+08 9.554E+02 10 0.1 10
3.026E+081.614E+05100.110
2.772E+083.348E+05100.110
2.539E+081.982E+06100.110
1.170E+081.476E+03100.130
1.130E+086.203E+04100.130
1.000E+087.961E+05100.130
9.153E+072.122E+03100.145
8.679E+076.485E+04100.145
8.230E+074.821E+05100.145
7.943E+074.702E+04100.160
7.017E+071.143E+05100.160
7.017E+071.683E+05100.160
6.793E+074.384E+03100.190
6.113E+077.232E+04100.190
5.311E+071.399E+05100.190
4.951E+071.531E+06100.190