Materialneudefinition

Ändern Sie eine Materialdefinition unter Verwendung der HIN-Datei.

Bei vielen Analysen möchten Sie möglicherweise eine Materialdefinition geringfügig modifizieren. um eine Sensitivitätsanalyse durchzuführen. Die Empfindlichkeitsstudie zwingt Sie, entweder die statischen Materialeigenschaften oder die dynamischen Daten für die gewünschten Analysen zu ändern. Die dynamischen Materialdaten können bereits über den Eintrag MATPFA in den einzelnen Analysen geändert werden. Um die statischen Materialdaten zu ändern, müssten Sie in der Regel das Material mit den gewünschten Materialparametern erneut erstellen und in der Helius-PFA-Materialdatenbank speichern. Dies könnte sich offensichtlich als sehr mühsam erweisen für eine große Sensitivitätsanalyse, da für jede Analyse ein neues Material in der Datenbank gespeichert werden müsste, was nicht wünschenswert ist.

Um einen Anwendungsfall wie den oben beschriebenen zu unterstützen, ermöglicht die HIN-Datei das Überschreiben bestimmter Materialparameter für ein gegebenes Material in der Materialdatenbank unter Verwendung der unten beschriebenen Schlüsselwörter.

Für unidirektionale Materialien:

*MATERIAL, ID=MIDH, FVF=NEWFVF, MOISTURE=AMBIENT/DRY/WET
pS11, nS11, pS22, nS22, S12, S23
*FIBER
E11, E22, v12, v23, G12, CTE11, CTE22
*MATRIX
E11, E22, v12, v23, G12, CTE11, CTE22

Für gewebte Materialien:

*MATERIAL, ID=MIDH, FVF=NEWFVF, MOISTURE=AMBIENT/DRY/WET
pS11K, pS11U, nS11K, nS11U, S12K, S12U
*FIBER
E11, E22, v12, v23, G12, CTE11, CTE22
*MATRIX
E11, E22, v12, v23, G12, CTE11, CTE22

Das Schlüsselwort *MATERIAL hat mehrere optionale Parameter und Unterzeilen zum Ändern der Eigenschaften von Konstituentenmaterialien. Der Parameter FVF dient zum Überschreiben des Faservolumenanteils der Lage. Wenn dieser Parameter fehlt, wird der in der Materialdatei enthaltene Wert für den Faservolumenanteil verwendet. Mit dem Parameter MOISTURE wird der Feuchtigkeitsgehalt des Materials und damit der aus der Materialdatei ausgelesene Materialeigenschaftensatz geändert. Wenn dieser Parameter fehlt, wird der Standardwert für AMBIENT herangezogen. Die Zeile unter des Schlüsselworts *MATERIAL enthält die Lagenstärken. Für gewebte Materialien können Sie die Zugfestigkeit (U) und Kniestärke (K) der Lage angeben. Bei Weglassen dieser Zeile werden die der Materialdatenbank entnommenen Werte verwendet.

Die nachgeordneten Schlüsselwörter *FIBER und *MATRIX werden verwendet, um die Faser- und Matrixmaterialeigenschaften für das angegebene Material zu überschreiben. Die entsprechenden Datenzeilen ermöglichen es Ihnen, einzelne Eigenschaften für jede Konstituente festzulegen. Beachten Sie, dass Querisotropie für die elastischen Konstanten immer erzwungen wird und Lageeigenschaften generiert werden, nachdem die Materialeigenschaften geändert wurden.

Angenommen, eine Analyse soll mit Material IM7_8552 (z.B. MIDH = 9030) aus der Materialdatenbank von Helius PFA durchgeführt werden. Die Materialdefinition in Autodesk Inventor Nastran würde wie folgt aussehen:

MATPFA, 1, 9030, 1, MCT, 0.01, 1.00E-02, INSTANT, OFF,
, AMBIENT, 0

Betrachten Sie nun die Auswirkungen der folgenden Änderung: Faservolumenanteil des Materials von 60 zu 58 %, Längszugfestigkeit von 2500 MPa zu 2000 MPa, Faserlängsmodul von 245 GPa zu 300 GPa und Poissonzahl der Matrix von 0.28 zu 0.35. Der entsprechende Abschnitt für *MATERIAL in der HIN-Datei würde wie folgt aussehen:

*MATERIAL, ID=9030, FVF=0.58
2000.e6, , , , ,
*FIBER
300.e9, , , , , ,
*MATRIX
, , 0.35, 0.35, , ,

In diesem Beispiel wurde der MOISTURE-Parameter nicht angegeben. Daher verwendet Helius PFA die Vorgabeeinstellung für den Feuchtigkeitsgehalt der Umgebung in der Materialdatei . Beachten Sie, dass alle Materialparameter, für die der vorgegebene Wert in der Materialdatei verwendet werden soll, als Leerzeichen angegeben werden.

Wenn keine Eigenschaften einer Konstituenten oder Verbundstärken geändert werden müssten, könnten die angegebenen Datenzeilen entfernt werden. Wenn beispielsweise keine der Fasereigenschaften außer dem Faservolumenanteil geändert werden müsste, würde der *MATERIAL-Eintrag wie folgt aussehen:

*MATERIAL, ID=MIDH, FVF=0.58
2000.e6, , , , ,
*MATRIX
, , 0.35, 0.35, , ,

*MAP, FROM=ID, TO=ID
9002, 9001
**
*MATERIAL, ORIGINAL ID=9002
*MATRIX
, , 0.35, 0.35, , ,

Andernfalls weist nur das verwendete Basismaterial (9001) die geänderten Eigenschaften auf. Wenn Sie Änderungen an Materialeigenschaften des Basismaterials mit dem Schlüsselwort *MATERIAL vornehmen, wirkt sich dies auf alle Materialien aus, die diesem Material zugeordnet sind.