Erstellen eines Benutzermaterials mit Helius PFA

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

Die Optionen umfassen:

1. Auswahl eines Verbundmaterials zur Verwendung in der Analyse (Helius-PFA-kompatible Materialdefinitionen müssen außerhalb von CAE mit dem Composite Material Manager erstellt werden)
2. Auswahl zwischen vier Einheitensystemen
3. Auswahl der Hauptmaterialrichtung
4. Erstellen zusätzlicher Ausgabevariablen, die Informationen zu Spannungen und Dehnungen der Faser- und Matrixkonstituenten bereitstellen
5. Berücksichtigung von progressivem Versagen in der Analyse Bei Verwendung dieser Option degradiert (reduziert) Helius PFA die Materialeigenschaften, wenn Ausfälle in der Matrix und/oder in den Fasern erkannt werden. Wenn diese Funktion deaktiviert ist (was den Schwerpunkt dieses Lernprogramms bildet), bleiben die ursprünglichen (unbeschädigten) Eigenschaften des Materials erhalten, wenn ein Ausfall erkannt wird.
6. Berücksichtigung von Nichtlinearität vor Ausfall
7. Festlegen der Degradationszahlen für die Matrix- und Faserkonstituenten nach Ausfall

Mit diesen Optionen können Sie die Analyse an die Erfordernisse des Problems anpassen. Eine ausführliche Beschreibung der verfügbaren Optionen finden Sie im Helius-PFA-Benutzerhandbuch.

In den folgenden Schritten wird ein Benutzermaterial mithilfe der grafischen Benutzeroberfläche von Helius PFA definiert.

1. Klicken Sie in der ANSYS-Symbolleiste auf die Schaltfläche HELIUS und wählen Sie Verbundmaterial erstellen aus.

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

2. Wählen Sie aus der Liste "Materialbibliothek" das Material IM7_8552.

   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.

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. Deaktivieren Sie im Feld "Analysekriterien" die Option Progressive Versagensanalyse. Bei deaktivierter progressiver Versagensanalyse bleibt die Steifheit der Elemente während der gesamten Analyse unverändert. Im Gegensatz dazu wird, wenn fortschreitendes Versagen aktiviert ist, die Steifheit der Elemente reduziert, nachdem vom Fehlerkriterium ein Ausfall prognostiziert wurde. Das Dialogfeld sollte wie unten dargestellt angezeigt werden.

6. Klicken Sie auf OK.