附录 A.6 - 纤维失效后刚度 (FPSTIF)/纤维退化能量 (FDE)

FPSTIF

当使用瞬时退化时，FPSTIF 字段用于定义纤维失效后复合材料的响应。具体而言，它是纤维成分失效出现后失效纤维成分模量与未失效纤维成分模量之比。对于单向材料，值为 0.01 将指定在特定积分点出现纤维失效后，所有六个纤维成分模量（ e11 supf 、 e22 supf 、 e33 supf 、 g12 supf 、 g13 supf 、 g23 supf ）都将减小到相关积分点处原始未损坏成分模量的 1%。对于织物材料，值为 0.01 将指定在特定积分点出现纤维失效后，三个纤维成分模量（、、）将减小到相关积分点处原始未损坏成分模量的 1%。纤维失效后刚度值必须大于 0 且小于或等于 1。

注意：为了响应纤维成分失效，Helius PFA 的当前实现为单向材料施加了纤维特性的各向同性降解，为织物材料施加了纤维特性的正交各向异性降解。

对于织物复合材料，PFTYPE 字段的值必须设置为 2（如果已指定纤维失效后刚度）。如果 PFTYPE 字段的值设置为 1，则忽略 FPSTIF 字段。

FPSTIF 字段的值可以对多层复合结构的预测渐进式失效响应产生显著影响，因为在出现局部纤维成分失效后，此常量很大程度上会影响局部载荷重新分发的速率。因此，由于 FPSTIF 的值从 1.0 向 0.0 减小，局部纤维失效更有可能导致级联局部纤维失效。根据纤维失效级联的幅度，结果可通过整体结构响应的显著软化进行识别，或者可能出现不明显的级联失效，之后导致全局结构失效。

FDE

当使用基于能量的退化时，FDE 字段定义纤维失效后的复合材料响应。具体而言，此值表示复合材料在纤维失效前后耗散的总能量。

如果请求基于能量的退化，此值表示复合材料在纤维失效事件前后的总能量。纤维失效事件发生后， e11 supf 、 g12 supf 和 g13 supf 将根据附录 A.7 针对纤维失效后进行线性降级。当复合材料应变增加到超过初始纤维失效时的复合材料应变时，复合材料特性将根据输入纤维降解能量、失效时的复合材料应变以及单元体积而减少。有关纤维退化能量的详细信息，请参考《理论手册》。

注意：纤维失效后，基体已假定失效（无论是否如此），而成分特性不再需要计算失效。因此，成分特性不再于纤维失效之后更新。

如果基体成分已在纤维失效之前失效，则 e22 supf 、 e33 supf 和 g23 supf 将根据基体降解能量进行降解，否则、和将根据纤维降解能量进行降解。

注意：如果将纤维降解能量指定为过低值，当纤维失效准则超过 1.0 时，复合材料的特性将立即减少（而不是逐渐接近）到零。有关详细信息，请参考附录 A.7 和《理论手册》。