Anhang A.12: Argument 15: Der Anteil für Fasersteifheit nach Ausfall

Das 15. Argument ist ein Anteil, der zur Definition der beschädigten E-Module der Faserkonstituente nach Eintritt eines Faserkonstituentenversagens verwendet wird. Genau gesagt ist es das Verhältnis der ausgefallenen Faserkonstituentenmodule zu den nicht ausgefallenen Faserkonstituentenmodulen. Beispielsweise würde der Wert 0.01 angeben, dass nach dem Eintritt eines Faserversagens an einem bestimmten Integrationspunkt alle sechs Faserkonstituentenmodule ( e11 supf , e22 supf , e33 supf , g12 supf , g13 supf , g23 supf ) auf 1 % der ursprünglichen unbeschädigten Faserkonstituentenmodule am betreffenden Integrationspunkt reduziert werden. Der Wert für die Fasersteifheit nach Ausfall muss größer als 0 und niedriger oder gleich 1 sein.

Anmerkung: Als Reaktion auf ein Faserkonstituentenversagen erlegt die aktuelle Implementierung von Helius PFA eine isotrope Degradation der Fasereigenschaften auf, d. h., alle sechs Faserkonstituentenmodule werden um denselben Prozentsatz reduziert, während die Poissonzahlen der Faserkonstituenten unverändert bleiben.

Anmerkung: Wenn bei gewebten Verbundwerkstoffen die Fasersteifheit nach Ausfall angegeben wird, muss das fünfte Argument (progressive Versagensanalyse) auf den Wert 2 festgelegt werden. Wenn das fünfte Argument auf den Wert 1 gesetzt ist, wird das 15. Argument ignoriert.

Der Wert des 15. Arguments kann starke Auswirkungen auf die prognostizierte progressive Ausfallreaktion einer mehrschichtigen Verbundstruktur haben. Diese Konstante ist vorwiegend für die Rate verantwortlich, mit der die lokalen Lasten neu verteilt werden, nachdem ein lokalisiertes Faserkonstituentenversagen aufgetreten ist. Da der Wert des 15. Arguments von 1.0 auf 0.0 reduziert wird, ist es daher wahrscheinlicher, dass ein lokales Faserversagen eine Kaskade lokalisierter Faserausfälle auslöst. Abhängig von der Größe der Faserausfallkaskade ist das Ergebnis möglicherweise als eine deutliche Abschwächung der gesamten strukturellen Reaktion erkennbar, oder es handelt sich um eine ungebremste Kaskade, die zu einem globalen Strukturversagen führt.