UDMGINI3

Mit UDMGINI3 können Sie in einem einfachen Gewebeverbundwerkstoff den Schädigungsbeginn definieren.

Der Schädigungsbeginn kann auf Konstituentenebene (Faser und Matrix der einzelnen Garne) oder auf der Ebene des Verbundwerkstoffs definiert werden. Diese Routine wird bei jeder Gleichgewichtsiteration für jeden Integrationspunkt des gewebten Verbundmaterials aufgerufen, für den Sie eine Benutzerroutine für den Schadensbeginn angefordert haben. Hier ist eine Vorlage für die Schnittstelle zu UDMGINI3. Beachten Sie, dass dieses Unterprogramm solange aufgerufen wird, bis ein Faserversagen prognostiziert wird.

SUBROUTINE UDMGINI3(HMAT, HPROP, NPROPS, PROPS, NSDV, SDV, STRAIN, STRESS, DFGRD, DELT, LE, FI, SR, IFAIL, MSTATE)
    USE HELIUS
    IMPLICIT NONE
    INTEGER(HANDLE), INTENT(IN) :: HMAT
    INTEGER(HANDLE), INTENT(IN) :: HPROP
    INTEGER, INTENT(IN) :: NPROPS
    INTEGER, INTENT(IN) :: NSDV
    INTEGER, INTENT(IN) :: IFAIL(8)
    INTEGER, INTENT(IN) :: MSTATE
    REAL(8), INTENT(IN) :: PROPS(NPROPS)
    REAL(8), INTENT(IN) :: STRAIN(6,8)
    REAL(8), INTENT(IN) :: STRESS(6,8)
    REAL(8), INTENT(IN) :: DFGRD(3,3)
    REAL(8), INTENT(IN) :: DELT
    REAL(8), INTENT(IN) :: LE
    REAL(8), INTENT(INOUT) :: FI(4)
    REAL(8), INTENT(INOUT) :: SR(4)
    REAL(8), INTENT(INOUT) :: SDV(NSDV)

    ... user coding to upate FI, SR, and SDV here ...

RETURN
ENDSUBROUTINE

Zur Information bereitgestellte Variablen

HMAT

Eine Referenz auf das aktuelle Material. Diese wird an Informationsroutinen (Informationsroutinen) für den Zugriff auf Materialinformationen weitergeleitet.

HPROP

Eine Referenz auf die aktuellen Materialeigenschaften. Diese wird an Informationsroutinen (Informationsroutinen) für den Zugriff auf Informationen zu den Materialeigenschaften weitergeleitet.

NPROPS

Die Anzahl der Benutzereigenschaften, die durch das Schlüsselwort *USER PROPERTIES in der HIN-Datei angegeben wird.

NSDV

Die Anzahl der Zustandsvariablen, die durch *DEPVAR, NUM=<NSDV> in der HIN-Datei angefordert werden.

IFAIL

Der Ausfallzustand des Verbundwerkstoffs und aller Konstituenten (Schuss, Kett, Matrixtasche, Schussmatrix, Schussfaser, Kettmatrix, Kettfaser). Die folgende Tabelle zeigt die Kombinationen von Konstituentenausfällen, die zu den jeweiligen Verbundschadenszuständen führen. Für das Schuss- und Kettgarn, 1 = kein Ausfall, 2 = Matrixversagen und 3 = Faserversagen. Für den Rest der Konstituenten, 1 = kein Ausfall, 2 = Ausfall.

IFAIL(1)	Verbundwerkstoff	1	2	3	4	5	6	7	8	9
IFAIL(2)	Schussgarn	1	2	1	2	3	1	3	2	3
IFAIL(3)	Kettgarn	1	1	2	2	1	3	2	3	3
IFAIL(4)	Matrixtasche	1	1	1	2	2	2	2	2	2
IFAIL(5)	Schussfaser	1	1	1	1	2	1	2	1	2
IFAIL(6)	Schussmatrix	1	2	1	2	2	1	2	2	2
IFAIL(7)	Kettfaser	1	1	1	1	1	2	1	2	2
IFAIL(8)	Kettmatrix	1	1	2	2	1	2	2	2	2

MSTATE

Der aktuelle Gesamtzustand des Materials. Dieser umfasst alle Formen der Nichtlinearität, die im aktuellen Materialmodell vorhanden ist. Dieser Wert sollte nur zum Weiterleiten an Informationsroutinen verwendet werden, um weitere Informationen über das Material zu erhalten, z. B. die aktuellen Materialeigenschaften.

PROPS

Die Benutzereigenschaften, die durch das Schlüsselwort *USER PROPERTIES in der HIN-Datei angegeben werden.

DEHNUNG

Die aktuelle (mechanische und thermische) Gesamtdehnung des Verbundwerkstoffs, der Matrix und der Faser. Die erste Spalte (STRAIN(:,1 )) enthält die Dehnung des Verbundwerkstoffs. Dehnungen sind wie folgt angeordnet: ε₁₁, ε₂₂, ε₃₃, γ_12, γ₁₃, γ₂₃. Spalten 2-8 enthalten die Dehnungen für die folgenden Konstituenten:

2. Schussgarn

3. Kettgarn

4. Matrixtasche

5. Schussfaser

6. Schussmatrix

7. Kettfaser

8. Kettmatrix

Dehnungen sind im lokalen Koordinatensystem der jeweiligen Garne ausgerichtet (1 – Achse parallel zur Länge des Garns, 2 – Achse quer zum Garn und auf der Ebene des Gewebes). Die Matrixtaschendehnungen sind im lokalen Koordinatensystem des Schussgarns ausgerichtet. Die Faserrichtung, die in der Materialdefinition angegeben ist, wirkt sich nicht auf die Ausrichtung der Dehnungen (und Spannungen) aus.

SPANNUNG

Der aktuelle Gesamtspannungszustand des Verbundwerkstoffs, der Matrix und der Faser. Die Werte dieser zweidimensionalen Anordnung sind auf dieselbe Weise wie die Anordnung STRAIN sortiert.

DFGRD

Der Verformungsverlauf. Dies ist nur sinnvoll, wenn die nichtlinearen Geometrieeffekte aktiviert sind. Die Begriffe sind so angeordnet, wie unten gezeigt.

DELT

Der Temperaturunterschied zwischen der spannungsfreien Temperatur und der aktuellen Temperatur. Dies umfasst eine viskoelastische Abkühlungsannäherung, falls erforderlich.

LE

Die charakteristische Länge des Elements. Diese Zahl bleibt während der gesamten Analyse konstant, unabhängig von der Verformung des Elements. Für ANSYS-Benutzer ist diese Zahl immer = 1.

Vom Benutzer aktualisierte Variablen

FI: Ausfallindizes. Der erste Wert (FI(1)) ist der Ausfallindex der Schussmatrix, der zweite Wert ist der Ausfallindex der Schussfaser, der dritte ist für die Kettmatrix und der vierte für die Kettfaser. Wenn ein Wert gleich oder größer eins ist, bedeutet dies, dass diese Konstituente einen anfänglichen Schaden aufweist und entsprechend degradiert wird. Wenn nur die Matrixkonstituente einen Ausfall aufweist, wird dieses Unterprogramm weiterhin zur Prognose des Schadensbeginns in der Faser aufgerufen. Sobald alle Konstituenten einen Ausfall aufweisen, wird dieses Unterprogramm nicht mehr aufgerufen.
SR: Festigkeitsverhältnis. Der erste Wert (SR(1)) ist das Festigkeitsverhältnis der Schussmatrix, der zweite Wert ist das Festigkeitsverhältnis der Schussfaser, der dritte ist für die Kettmatrix und der vierte für die Kettfaser. Das Festigkeitsverhältnis ist gleichbedeutend mit dem Sicherheitsfaktor oder dem Sicherheitsspielraum. Ein Festigkeitsverhältnis, das kleiner als oder gleich eins ist, gibt an, dass die jeweilige Konstituente ausgefallen ist. Ein Festigkeitsverhältnis von zwei gibt an, dass der Sicherheitsfaktor für die jeweilige Konstituente zwei beträgt. Es wird empfohlen, diese Einstellung wegen impliziten Analysen auf einen großen Wert (>1) festzulegen. Das Festigkeitsverhältnis wird für die Auswirkungen der Dehnungsratenverstärkung bei expliziten finiten Elementanalysen verwendet.
SDV: Die Zustandsvariable(n), die vom Schlüsselwort *DEPVAR, NUM= in der HIN-Datei angefordert wird (werden).