Erstellen eines Materials mit dem Helius-PFA-Plug-In

Verwenden Sie die Benutzeroberfläche des Helius-PFA-Plug-Ins, um aus einer Reihe von Material- und Analyseoptionen auszuwählen.

Folgende Material - und Analyseoptionen sind verfügbar:

• Auswahl eines Verbundmaterials zur Verwendung in der Analyse (Helius-PFA-kompatible Materialdefinitionen müssen außerhalb von ANSYS mit dem Composite Material Manager erstellt werden).
• Auswahl zwischen vier Einheitensystemen
• Auswahl der Hauptmaterialrichtung
• Berücksichtigung von progressivem Versagen in der Analyse
• Methode zur Berechnung der Eigenschaften von ausgefallenen Leinwandbindungsgeweben
• Berücksichtigung der durch hydrostatischen Druck ausgelösten Verbesserung der Materialfestigkeit
• Steifigkeitsdegradationsmethode (direkt oder keine)
• Berücksichtigung von Nichtlinearität vor Ausfall
• Festlegen der Degradationszahlen für die Steifheit von Matrix- und Faserkonstituenten nach Ausfall
• Erstellen zusätzlicher Ausgabevariablen, die Informationen zu Spannungen und Dehnungen der Faser- und Matrixkonstituenten bereitstellen

Mit diesen Optionen können Sie die Analysean den Erfordernissen des Problems anpassen. Eine ausführliche Beschreibung der verfügbaren Optionen finden Sie im Helius-PFA-Benutzerhandbuch.

In den folgenden Schritten wird ein Benutzermaterial für die Platte erstellt und unter Verwendung der Benutzeroberfläche von Helius PFA eine progressive Versagensanalyse angefordert.

1. Klicken Sie in der ANSYS-Symbolleiste auf die Schaltfläche HELIUS und wählen Sie Verbundmaterial erstellen. Das Helius-PFA-Plugin wird angezeigt.

   Anmerkung: Die Schaltfläche HELIUS funktioniert nur im Modellerstellungs-Vorprozessor (/PREP7).

2. Wählen Sie aus der Liste "Materialbibliothek" das Material, das Sie im vorherigen Abschnitt erstellt haben (Tutorial_1).

   Die vom Einheitensystem abhängigen Konstruktionskonstanten für dieses Material werden im Plug-In aufgelistet, sodass Sie sie überprüfen können. Beachten Sie, dass die ANSYS-Material-ID (matID) für dieses Material ebenfalls im Dialogfeld angezeigt wird. Dieser Wert unterscheidet sich möglicherweise von Computer zu Computer. Es ist hilfreich, beim Arbeiten mit Eingabedateien die Material-ID zu kennen, da ANSYS diese zur Identifizierung von Helius-PFA-Materialien verwendet.

3. Da dieses Modell Zoll und Pfund als Basiseinheiten verwendet, wählen Sie lb/in/R aus der Liste "Einheiten auswählen".

   Es gibt vier Einheitensysteme, aus denen Sie wählen können. Das vorgegebene Einheitensystem ist "N/m/K".

4. Wählen Sie 1 als Faserrichtung.

   "2" kann auch als Faserrichtung verwendet werden, aber diese Option würde eine andere Verbundlayup-Ausrichtung als die Richtung "1" erfordern. Als allgemeine Regel wird empfohlen, "1" als Faserrichtung zu verwenden, um die Konsistenz zwischen den Modellen zu bewahren. Gelegentlich ist es aufgrund der Kombination von komplexer Modellgeometrie und Ausrichtungsbeschränkungen nicht möglich, eine Ausrichtung in ANSYS zu erstellen, welche die Richtung "1" als Faserrichtung zulässt. In solchen Fällen kann es erforderlich sein, die Richtung "2" als Faserrichtung zu verwenden.

5. Wählen Sie Progressive Versagensanalyse, die grundlegende Komponente von Helius PFA.

6. Legen Sie den Wert für "Matrixsteifheit nach Ausfall" auf 0.10 und den Wert für "Fasersteifheit nach Ausfall" auf 0.01 fest. Das Plug-In sollte wie unten dargestellt angezeigt werden.

   Diese Werte geben das Verhältnis von beschädigten zu unbeschädigten Materialeigenschaften für das Material an. Beispiel: Ein Wert von 0.01 für "Fasersteifheit nach Ausfall" bedeutet, dass bei einem Faserausfall-Ereignis bei einem Integrationspunkt die Materialeigenschaften bei diesem Integrationspunkt auf 1 % der unbeschädigten Eigenschaften reduziert werden.

7. Klicken Sie auf OK.