Helius PFA drückt Konstitutivbeziehungen aus und berechnet die Spannung im Hauptmaterial-Koordinatensystem des Verbundmaterials. Bei unidirektionalen Mikrostrukturen ist das vorgabemäßige Hauptmaterial-Koordinatensystem auf die Richtung '1' ausgerichtet, die an der Faserrichtung ausgerichtet ist, während die Richtungen '2' und '3' auf der Querisotropieebene des Verbundmaterials liegen. In Situationen, in denen der Modellerstellungsprozess dadurch komfortabler oder einfacher wird, können Sie die Ausrichtung des Hauptmaterial-Koordinatensystems des Produkts ändern, sodass Richtung '2' auf die Faserrichtung ausgerichtet ist, während die Richtungen '1' und '3' in der Ebene der Querisoptropie des Verbundmaterials liegen.
Bei gewebten Mikrostrukturen ist das vorgabemäßige Hauptmaterial-Koordinatensystem auf die Richtung '1' ausgerichtet, die an der Schussgarnrichtung ausgerichtet ist, während die Richtung '2' der Kettgarnrichtung und die Richtung '3' der Richtung außerhalb der Ebene entspricht. In Situationen, in denen der Modellerstellungsprozess dadurch bequemer oder einfacher wird, können Sie die Ausrichtung des Hauptmaterial-Koordinatensystems ändern, sodass Richtung '2' auf die Schussgarnrichtung ausgerichtet ist, während Richtung '1' der Kettgarnrichtung entspricht. Darüber hinaus können Sie die Ausrichtung des Material-Koordinatensystems ändern, sodass Richtung '3' auf die Schussgarnrichtung ausgerichtet ist, während Richtung '2' der Kettgarnrichtung entspricht.
Das Feld PDIR gibt die Ausrichtung des verwendeten Hauptmaterial-Koordinatensystems an. Der numerische Wert (1 oder 2 für unidirektionale Materialien und 1, 2 oder 3 für gewebte Materialien) des Felds PDIR gibt an, welche der Hauptmaterial-Koordinatenachsen auf die Faserrichtung (für unidirektionale Verbundwerkstoffe) oder auf die Schussgarnrichtung (für gewebte Verbundwerkstoffe) ausgerichtet wird. Die Verfügbarkeit von anderen Ausrichtungen für das Hauptmaterial-Koordinatensystem bietet mehr Flexibilität beim Festlegen der Ausrichtung der Materiallagen in einer Abschnittsdefinition.
Berücksichtigen Sie den folgenden Eintrag MATPFA, der in einer Nastran-Eingabedatei zur Darstellung einer unidirektionalen Mikrostruktur erscheint.
MATPFA, 1, 9001, 2, MCT, 0.1, 0.01, INSTANT, OFF,
, , , , , 1, 0Beachten Sie, dass dem PDIR-Feld der Wert 2 zugewiesen wird. Dieses bestimmte Material verwendet deshalb ein Hauptmaterial-Koordinatensystem, in dem die Achse '2' auf die Verstärkungsfasern ausgerichtet ist und die Achsen '1' und '3' in der Ebene der Querisotropie des Verbundmaterials liegen.