Definieren eines kohäsiven Helius-PFA-Materials

Verwenden Sie den Befehl HELIUSCZ, um ein kohäsives Material zu definieren.

In einer ANSYS-Eingabedatei gibt es einen Befehl, der ein benutzerdefiniertes kohäsives Material für Helius PFA definiert. Dieser Befehl lautet HELIUSCZ. Betrachten Sie die folgende Zeile aus einer ANSYS-Eingabedatei, in der ein benutzerdefiniertes kohäsives Material vollständig angegeben ist.

HELIUSCZ, MATID, NSTATV, CRIT, KNN, KTT, KSS, SN, ST, SS, CRIT PARAM 1, CRIT PARAM 2, CRIT PARAM 3, CRIT PARAM 4

Ein HELIUSCZ-Befehl kann beispielsweise wie folgt aussehen:

HELIUSCZ, 101, 9, 23, 1.0E+10, 1.0E+10, 1.0E+10, 1.0E+6, 1.0E+6, 1.0E+6, 100, 200, 200, 1.25

Der Befehl HELIUSCZ ruft das Helius-PFA-Makro auf. Die als Teil des HELIUSCZ-Befehls angegebenen Argumente werden zum Definieren des kohäsiven Materials an das Makro übergeben. Für ein beliebiges kohäsives Helius-PFA-Material muss die Anzahl der HELIUSCZ-Argumente zwischen 10 und 13 liegen. Die Argumente für den HELIUSCZ-Befehl sind unten kurz beschrieben. Eine detaillierte Beschreibung der einzelnen Argumente finden Sie in Anhang B.

1. Material-ID: Das erste Argument stellt die ID des kohäsiven Materials bereit.
2. Anzahl der Zustandsvariablen: Das zweite Argument kennzeichnet die Anzahl der Zustandsvariablen (SVARs), die für das kohäsive Material nachverfolgt werden sollen. Es müssen mindestens 9 sein.
3. Schadenskriterien: Das dritte Argument bestimmt die Kriterien für den Schädigungsbeginn und die Schädigungsentwicklung. Es ist eine zweistellige Ganzzahl, bei der die Zehnerstelle die Auswahl des Schadensbeginnkriteriums und die Einerstelle die Auswahl des Schadensentwicklungstyps angibt. Die Schadensbeginnmarkierung kann 1 für maximale Zugkraft oder 2 für ein Kriterium auf quadratischer Basis sein. Die Schadensentwicklungsmarkierung kann 1 für verschiebungsbasierte Abschwächung, 2 für energiebasierte Abschwächung oder 3 für energiebasierte Abschwächung mithilfe eines Mischmodus-Potenzgesetzes sein. Wenn beispielsweise als drittes Argument 12 angegeben ist, wird das Schadensbeginnkriterium für maximale Zugkraft mit dem energiebasierten Abschwächungsgesetz verwendet.
4. Steifheit – Die Argumente 4 bis 6 geben die Materialsteifheit jeweils in der Normalen-, der ersten Scher- und der zweiten Scherrichtung an.
5. Stärken – Die Argumente 7 bis 9 geben die maximalen Zugkräfte an, denen das Material standhalten kann, bevor Schäden jeweils in der Normalen-, der ersten Scher- und der zweiten Scherrichtung auftreten.
6. Verschiebungsbasierte Schadensentwicklung – Das folgende Argument muss definiert werden, wenn die verschiebungsbasierte Schadensentwicklung gewählt wird.
   • Effektive Verschiebung bei Ausfall – Das Argument 10 ist eine positive Zahl, die den Unterschied der effektiven Verschiebung bei vollständigem Versagen und bei Schadensbeginn definiert.
7. Energiebasierte Schadensentwicklung – Das folgende Argument muss definiert werden, wenn die energiebasierte Schadensentwicklung gewählt wird.
   • Gesamtbruchenergie – Das Argument 10 ist eine positive Zahl, welche die aufgrund eines Versagens abgeführte Energie definiert. Mathematisch ausgedrückt ist dies der Bereich unter der Zugkraft-Trennungs-Kurve.
8. Energiebasierte Schadensentwicklung (Mischmodus-Potenzgesetz) – Die folgenden Argumente müssen definiert werden, wenn die energiebasierte Schadensentwicklung mit einem Mischmodus-Potenzgesetz ausgewählt wird.
   • Normalmodus-Bruchenergie – Das Argument 10 ist eine positive Zahl, welche die aufgrund eines reinen Normalmodusversagens abgeführte Gesamtenergie definiert.
   • Bruchenergie im ersten Schermodus – Das Argument 11 ist eine positive Zahl, welche die aufgrund eines reinen Versagens im ersten Schermodus abgeführte Gesamtenergie definiert.
   • Bruchenergie im zweiten Schermodus – Das Argument 12 ist eine positive Zahl, welche die aufgrund eines reinen Versagens im zweiten Schermodus abgeführte Gesamtenergie definiert.
   • Potenzgesetzexponent (Alpha) – Das Argument 13 ist ein positiver Exponent, der in der Funktion des Mischmodus-Potenzgesetzes verwendet wird, um die Abschwächungsrate im beschädigten kohäsiven Material zu bestimmen.