付録 A.8: 破損前非線形性(PRENL)

(完全単位セル ミクロ構造を使用している織物複合材料には使用できません)

PRENL フィールドは、破損前非線形性機能をアクティブまたは非アクティブにします。ON の値で破損前非線形性機能がアクティブになり、既定値の OFF では破損前非線形性機能が非アクティブになります。

破損前非線形性機能は、最終的な破損に至る前の繊維強化複合材料で一般的に観察される、非線形縦方向せん断(軟化)応答を考慮します。この非線形性の追加フォームは、母材構成材料の縦方向せん断剛性( および )に強制する一連の個別の低減に関係します。この低減は複合材料の縦方向せん断剛性( および )の対応する一連の個別の低減という結果を直接的に発生させます。具体的には、一方向材料には 3 つの個別の低減が適用され、縮小単位セルを使用している織物材料には 6 つの個別の低減が適用されます。これらの縦方向せん断係数の個別の低減は、母材構成の破損前に完了するため、縦方向せん断軟化効果を発生させます。

次のプロットは、一方向の炭素/エポキシ樹脂単層の場合の、測定された代表的な縦方向の応力/ひずみ曲線を示します。破損前非線形性機能は、このタイプの非線形縦方向せん断応答を、縦方向せん断応答の 4 つのセグメントの区分線形表現を使用して近似化します。

織物複合材料の場合でも、類似したプロットを作成できます。この場合は、3 つの個別の低減が縦方向せん断剛性に適用されるのではなく、6 つの個別の低減が適用され、結果として、縦方向せん断応答の 7 セグメントの区分線形表現となります。

破損前非線形性機能の詳細については、『理論マニュアル』を参照してください。「付録 B」では、破損前非線形性機能をアクティブにした進行性破損解析で、PFA 損傷状態が取ることができる離散値の詳細を記載しています。