Anhang A.8: Nichtlinearität vor Ausfall (PRENL)
(Nicht verfügbar für gewebte Verbundmaterialien mit vollständiger Einheitenzellmikrostruktur)
Das Feld PRENL aktiviert oder deaktiviert die Funktion der Nichtlinearität vor Ausfall. Durch den Wert ON wird die Funktion der Nichtlinearität vor Ausfall aktiviert, während der Vorgabewert OFF die Funktion der Nichtlinearität vor Ausfall deaktiviert.
Die Funktion "Nichtlinearität vor Ausfall" berücksichtigt die nichtlineare (abschwächende) Längsscherungsreaktion, die häufig bei faserverstärkten Verbundmaterialien vor dem endgültigen Ausfall zu beobachten ist. Diese zusätzliche Form der Nichtlinearität umfasst die Anwendung von aufeinanderfolgenden diskreten Reduktionen auf die Längsschersteifheit des Matrixkonstituentenmaterials (
und 
), die direkt zu drei aufeinanderfolgenden diskreten Reduktionen in der Längsschersteifheit des Verbundmaterials (
und 
) führen. Insbesondere werden drei diskreten Reduktionen auf unidirektionale Materialien und sechs diskrete Reduktionen auf gewebte Materialien mit reduzierter Einheitenzelle angewendet. Die Anwendung dieser separaten Reduktionen auf die Längsschermodule wird vor dem Matrixkonstituentenversagen abgeschlossen. Daher erfolgt vor dem Versagen eine Längsscherabschwächung.
Die Darstellung unten zeigt die typische Messung einer längsseitigen Spannungs-/Dehnungskurve für eine unidirektionale Kohlenstoff-/Epoxid-Lage. Die Funktion der Nichtlinearität vor Ausfall nähert sich dieser Art der nichtlinearen Längsscherreaktion mit einer stückweise linearen Darstellung der Längsscherreaktion mit vier Segmenten an.
Wir könnten eine ähnliche Darstellung für gewebte Verbundwerkstoffmaterialien erstellen. In diesem Fall würden wir anstelle von drei separaten Reduktionen in der Längsschersteifheit sechs diskrete Reduktionen sehen, die in einer stückweisen linearen Darstellung mit sieben Segmenten der Längsscherreaktion resultieren.
Weitere Informationen zur Funktion "Nichtlinearität vor Ausfall" finden Sie im Theoriehandbuch. Anhang B beschreibt ausführlich die einzelnen Werte, die die Variable "PFA Schadenszustand" während einer progressiven Versagensanalyse annehmen kann, bei der die Funktion der Nichtlinearität vor Ausfall aktiviert ist.