層壓板

「層壓板」選項可讓您定義複合層壓板性質。按一下「物理屬性」對話方塊中的「新層壓板」按鈕；或在模型樹中以滑鼠按一下「複合材料層合板\層壓板」，然後從關聯式功能表中選擇「新建」。「層壓板」對話方塊即會開啟。

• 「層選項」可讓您：
  • 加入：加入層。
  • 材料：定義新材料。
  • 整體層：定義整體層，如下圖所示。

    

  • 向上：將選取的層上移一步。
  • 向下：將選取的層下移一步。
  • 對稱：建立選取層的對稱層。
  • 反對稱：建立選取層的反對稱層。
  • 退回：退回執行的作業。
  • 重做：重做執行的作業。
  • 刪除：刪除選取的層。
  • 剪下：剪下選取的層。
  • 複製：複製選取的層。
  • 貼上：貼上剪下或複製的層。
  • 匯入：匯入 CSV 格式的層詳細資料。
  • 匯出：匯出 CSV 格式的層詳細資料。
• 重複：可讓您為選取的層建立多個層。
• 使用整體層：可讓您啟用「整體層」欄。
• 材料層合板：可讓您將層從「材料層合板底部」翻轉為「材料層合板頂部」。它可在視覺上翻轉層。匯出的 Nastran 檔案永遠為材料層合板底部格式。
• 在「層選項」中按一下「加入」開始第一個層定義。此層將會是材料層合板的最底層。
  • 層 ID：複合物的每一層都有唯一的 ID。在此對話方塊中建立這些層時，Inventor Nastran 會自動產生這些 ID。您無法變更這些 ID。
  • 材料：每一層都可以有不同的材料。若要從此下拉式功能表中選取材料，必須在「材料」下預先定義。
  • 厚度：每一層都可以有自己的厚度值。
  • 角度：這是層方位角。這是相對於材料配向角度所測量的角度。零角度層會與材料方位對齊。
  • 應力/應變：可讓您將每一層設定為「開啟」或「關閉」，來控制每一層的應力輸出。
• 層壓板性質：
  • 層壓板選項：可讓您定義不同形式的層壓板，例如 SYM、HCS、FCS、ACS、SME 或 SMC。
    • 如果 LAM = SYM，則僅指定元素中心線一側的層。這些層會從底層由 1 開始編號。如果需要奇數的層且 LAM = SYM，則中心層厚度 (Ti) 應為實際厚度的一半。
    • 如果 LAM = HCS、LAM = FCS 或 LAM = ACS，則會基於面圖紙穩定性索引輸出的原因而定義複合夾板。HCS 會指定蜂窩公模仁材料、FCS 指定成形公模仁材料，ACS 則會根據指定的公模仁材料選取 HCS 或 FCS。
    • 如果 LAM = SME，則會塗抹層效果並忽略堆疊順序。如果 LAM = SMC，則會使用對等正交性性質定義複合夾板。
  • 失效理論：層失效理論。以下理論是允許的。如果為空，則不會執行失效計算。Hill 設定為預設的失效理論。
    • HILL 為 Hill 理論。

      

      正交性材料具有相等的張力和壓縮強度。

    • HOFF 為 Hoffman 理論。

      

      平面應力一般狀態下的正交性材料應力，其抗拉強度和壓縮強度並不相等。

    • TSAI 為 Tsai-Wu 理論。

      

      平面應力一般狀態下的正交性材料應力，其抗拉強度和壓縮強度並不相等。

    • 最大應力為最大應力理論。

      

    • 最大應變為最大應變理論。

      

    • LARC02 為 NASA LaRC 理論。

      平面應力一般狀態下的正交性材料由單向層所組成。如需更多詳細資料，請參閱《Autodesk Nastran 使用手冊》的〈參考 5〉。

    • PUCK 為 Puck PCP 理論。

      平面應力一般狀態下的正交性材料由單向層所組成。如需更多詳細資料，請參閱《Autodesk Nastran 使用手冊》的〈參考 12〉和〈參考 13〉。

  • 強度比率：控制 Tsai 強度比率的輸出，提供來取代複合元素層結果輸出的失效索引。設定為「開啟」時，可讓您定義參數 PARAM,STRENGTHRATIO,ON，並計算 Tsai 強度比率。一般認為強度比率比失效索引更為有用，因為它可精確地指出如何變更套用的負載以達到最佳層效能。
  • 容許的連接剪應力：此值定義黏合材料的層間剪應力。您需要此值才能取得「黏合失效索引」輸出。
  • 底部纖維距離：預設表示總厚度的一半。您可以勾選左邊的方塊並將新值輸入右邊的方塊以變更該值。
  • GE (阻尼係數)：此值定義結構元素阻尼係數，是在動態分析中使用之臨界阻尼比 的兩倍。已規劃在更高版本中支援。
  • NSM：可讓您定義每單位面積的非結構質量。
  • (參考溫度)：此值可定義要用於依溫度而定之材料性質的複合層 (所有層) 參考溫度。更高版本將支援此功能。
  • (總厚度)：顯示層壓板中指定的總厚度。

層建立技巧：

• 有許多方法可以方便地定義不同的層性質。
• 對第一列，按一下「加入」，按一下該列的「材料」欄，選取一種材料。系統會自動載入其餘欄的預設值。
• 現在選取層 ID 1。

  

• 在重複按鈕旁邊的方塊中顯示 2 時 (預設為 1)，按一下「重複」按鈕。第一列會複製兩次。下圖說明產生的結果。

  

• 變更角度為 45、0 和 -45 (從上到下)。
• 現在選取所有層。然後按一下「對稱」按鈕。
• 這將產生所選層的鏡射列。
• 下圖說明產生的結果。

  

• 同樣地，反對稱也會產生鏡射的列，但層角度的符號相反。
• 您可以選取多個層，在欄位上按一下右鍵以變更。然後選取「編輯」。

  

• 變更任何層的個別性質，所有對應的性質將會立即變更。

  

  

「層壓板」對話方塊範例：

• 此範例中的材料層合板規劃有三種層：

  

• 為了定義 3 層複合平面性質的規劃，「層壓板」對話方塊項目會如下所示。請注意，性質是從下往上定義。

  

• 請注意，底部纖維距離會自動更新 (-1/2 總厚度)。這是從參考平面到底部表面的距離。「層 1」為底層，定義的最後一層則為頂層 (在本案例中為「層 3」)。
• 按一下「預覽」按鈕 以檢視「展示材料層合板」和「展示 ABD 矩陣」。

  

• 按一下時，「展示材料層合板」和「展示 ABD 矩陣」將個別展開。若要收闔，請按一下 按鈕。
• 展示材料層合板：表示依展示所定義的層圖形表現法。
• 展示 ABD 矩陣：層壓板等效性質會以層數和層中定義的總厚度顯示在 ABD 矩陣中。
• 快顯功能表：在列上按一下右鍵時，快顯功能表會如下顯示：

  

  • 加入層：加入新的層。
  • 編輯：編輯性質。選取所有性質，例如材料、整體層和厚度等。多層選取與編輯功能可用來變更所有層中的值。
  • 轉換為整體層：可將一般層轉換為整體層定義。
  • 剪下：剪下選取的層。
  • 複製：複製選取的層。
  • 貼上：貼上剪下或複製的層。它具有不同的選項，包括表面貼上、上方貼上、下方貼上、上方對稱貼上、下方對稱貼上、上方反對稱貼上、下方反對稱貼上。
  • 退回：退回執行的作業。
  • 重做：重做執行的作業。
  • 刪除：刪除選取的層。
  • 反轉層：反轉選取的層。