使用 Helius PFA 插件创建用户材料

使用 Helius PFA 插件界面来从各种材料和分析选项中进行选择。

这些材料和分析选项包括以下内容：

• 可以选择要在分析中使用的复合材料（兼容 Helius PFA 的材料定义必须使用 Composite Material Manager 在 ANSYS 以外创建）。
• 可以选择四种单位制
• 可以选择主材料方向
• 包含渐进式失效分析
• 失效平织特性的计算方法
• 包含静水压力引起的材料强度增强
• 刚度降级方法（瞬时或无）。
• 包含失效前非线性
• 设置基体和纤维成分刚度失效后降级比
• 可以创建用于提供纤维和基体成分应力和应变的其他输出变量

使用这些选项，您可以根据问题的要求来定制分析。有关可用选项的详细阐述，请参见《Helius PFA 用户手册》。

在以下步骤中，使用 Helius PFA GUI 为板创建用户材料，并请求渐进式失效分析。

1. 单击“ANSYS 工具栏”中的“HELIUS”按钮，并选择“创建复合材料”。将显示 Helius PFA 插件。

   注意：“HELIUS”按钮仅适用于模型创建预处理器 (/PREP7)。

2. 从“材料库”列表中，选择您在上一部分（即 Tutorial_1）中创建的材料。

   特定于该材料的单位相关工程常量将在插件中列出以供查看。请注意，该材料对应的 ANSYS 材料 ID (matID) 也将显示在对话框中。此值可能会因计算机而异。使用输入文件时，了解材料 ID 非常有帮助，因为 ANSYS 使用 matID 来标识 Helius PFA 材料。

3. 由于此模型使用英寸和磅作为基础单位，因此请从“选择单位”列表中选择“lb/in/R”。

   有 4 种单位制可供选择。默认单位制为 N/m/K。

4. 选择“1”作为纤维方向。

   2 也可以用作纤维方向，但与 1 方向相比，它还需要其他复合铺层取向。一般而言，建议将 1 用作纤维方向，以便保持模型之间的一致性。然而，有时由于复杂的模型几何图形和取向限制的组合，使得无法在 ANSYS 中创建某一取向以允许 1 方向作为纤维方向。在这种情况下，可能需要使用 2 方向作为纤维方向。

5. 选择“渐进式失效分析”，即 Helius PFA 的基础组件。

6. 将“基体失效后刚度”值设置为 0.10，将“纤维失效后刚度”值设置为 0.01。插件应如下图所示。

   这些值指定材料的损坏材料特性与未损坏材料特性的比率。例如，如果“纤维失效后刚度”的值为 0.01，表示某个积分点经历过一次纤维失效事件后，在该积分点处的材料特性将降级到未损坏特性的 1%。

7. 单击“OK”。