/FAIL/TSAIWU

Ключевое слово формата блока Критерий разрушения Цай-Ву для моделирования разрушения композитных материалов. Этот критерий: Доступно для твердых тел и оболочек.

Формат


/FAIL/TSAIWU/mat_ID/unit_ID	/FAIL/TSAIWU/mat_ID/unit_ID	/FAIL/TSAIWU/mat_ID/unit_ID	/FAIL/TSAIWU/mat_ID/unit_ID	/FAIL/TSAIWU/mat_ID/unit_ID	/FAIL/TSAIWU/mat_ID/unit_ID	/FAIL/TSAIWU/mat_ID/unit_ID	/FAIL/TSAIWU/mat_ID/unit_ID	/FAIL/TSAIWU/mat_ID/unit_ID	/FAIL/TSAIWU/mat_ID/unit_ID
\(\sigma_{1}^{t}\)	\(\sigma_{1}^{t}\)	\(\sigma_{2}^{t}\)	\(\sigma_{2}^{t}\)	\(\sigma_{1}^{c}\)	\(\sigma_{1}^{c}\)	\(\sigma_{2}^{c}\)	\(\sigma_{2}^{c}\)	\(\bar{\sigma}_{12}\)	\(\bar{\sigma}_{12}\)
\(\alpha\)	\(\alpha\)	\(\tau_{max}\)	\(\tau_{max}\)	Fcut	Fcut			Ifail_sh	Ifail_so

Дополнительная строка: .. csv-table:

:header: "(1)", "(2)", "(3)", "(4)", "(5)", "(6)", "(7)", "(8)", "(9)", "(10)"
:widths: 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10

"fail_ID", "", "", "", "", "", "", "", "", ""

Определение

Поле	Содержание	Пример единицы СИ
mat_ID	Идентификатор материала.(Целое число, максимум 10 цифр)
unit_ID	(Необязательно) Идентификатор устройства. (Целое число, максимум 10 цифр)
\(\sigma_{1}^{t}\)	Продольное растяжение сила.По умолчанию = 1020 (Реальный)	\([Pa]\)
\(\sigma_{2}^{t}\)	Поперечное растяжение сила.По умолчанию = 1020 (Реальный)	\([Pa]\)
\(\sigma_{1}^{c}\)	Продольное сжатие сила.По умолчанию = 1020 (Реальный)	\([Pa]\)
\(\sigma_{2}^{c}\)	Поперечное сжатие сила.По умолчанию = 1020 (Реальный)	\([Pa]\)
\(\bar{\sigma}_{12}\)	Прочность на сдвиг. По умолчанию = 1020 (Реал)	\([Pa]\)
\(\alpha\)	Параметр взаимодействия 12.По умолчанию = 0,0 (Реальный)
\(\tau_{max}\)	Динамическое время релаксации. 3По умолчанию = 1020 (Реал)	\([s]\)
Fcut	Тензорная фильтрация напряжений частота.По умолчанию = 0,0 (Реальный)	\([\frac{1}{s}]\)
Ifail_sh	Флаг модели отказа оболочки. = 0 (по умолчанию) Оболочка никогда не удаляется и не смягчается напряжение. = 1 Панцирь удаляется, если урон достигнут за один слой. = 2 Оболочка удаляется, если достигнут урон по всей оболочке. слои. (Целое число)
Ifail_so	Флаг модели твердого отказа. = 0 (по умолчанию) Твердое тело никогда не удаляется и не смягчается напряжение. = 1 Солид удаляется, если урон достигнут за один точка интеграции твердого тела. = 2 Солид удаляется, если повреждения достигнуты для всех точки интеграции. (Целое число)
fail_ID	(Необязательно) Критерии отказа идентификатор. 5(Целое число, максимум 10 цифр)

Пример

/UNIT/1

                  kg                  mm                  ms

/FAIL/TSAIWU/1/1

#           SIGMA_1T            SIGMA_2T            SIGMA_1C            SIGMA_2C            SIGMA_12

                 0.6                0.525                 0.8                0.75                0.075

#              ALPHA             TAU_MAX                 FCUT                      IFAIL_SH  IFAIL_SO

                 0.9             0.005932                                                  2          2

Комментарии

Эта модель разрушения доступна для оболочек и твердых тел. Он считает

слой композитного материала, волокна которого ориентированы в направлении 1 (также

обозначим m1) и матрицу, ориентированную в поперечном направлении, т.е. в

направление 2 (и 3 для твердых тел). Каждое направление учитывает критическую силу

величина растяжения и сжатия как;

Где,

\(\sigma_{1}^{t}\)

,: \(\sigma_{2}^{t}\)

,: \(\sigma_{1}^{c}\)

,: \(\sigma_{2}^{c}\)

,: \(\bar{\sigma}_{12}\) соответственно критическая прочность при растяжении для направление 1, растяжение для направления 2, сжатие для направления 1, при сжатии для направления 2 и при сдвиге.

Критерий разрушения оболочек записывается как:

\(F=F_{11}\sigma_{1}^{2}+F_{22}\sigma_{2}^{2}+F_{66}\sigma_{12}^{2}+2F_{12}\sigma_{1}\sigma_{2}+F_{1}\sigma_{1}+F_{2}\sigma_{2}\le1\) Для твердых тел критерием становится: \(F=F_{11}\sigma_{1}^{2}+F_{22}\sigma_{2}^{2}+F_{22}\sigma_{3}^{2}+F_{66}\sigma_{12}^{2}+F_{66}\sigma_{13}^{2}+2F_{12}\sigma_{1}\sigma_{2}+2F_{12}\sigma_{1}\sigma_{3}+F_{1}\sigma_{1}+F_{2}\sigma_{2}+F_{2}\sigma_{3}\le1\) Где, \(F\) коэффициенты получаются с помощью: - \(F_{1}=\frac{1}{\sigma_{1}^{t}}−\frac{1}{\sigma_{1}^{c}}F_{2}=\frac{1}{\sigma_{2}^{t}}−\frac{1}{\sigma_{2}^{c}}F_{11}=\frac{1}{\sigma_{1}^{t}⋅\sigma_{1}^{c}}F_{22}=\frac{1}{\sigma_{2}^{t}⋅\sigma_{2}^{c}}F_{12}=−\frac{\alpha}{2}\sqrt{F_{11}⋅F_{22}}F_{66}=\frac{1}{\bar{\sigma}_{12}}\) Здесь,

\(\alpha\) параметр взаимодействия между направлении 1 и 2. Критерий считается достигнутым, если \(F=1\)

. Фактически, переменная ущерба: соответствует самому критерию \(D=F\)

. 3. Как только критерий

достиг

\(D=F=1\) можно настроить два поведения: - Если Ifail_sh =

0 или Ifail_so = 0, нет смягчения напряжений и элементов никогда не удаляются. В этом случае критерием отказа является чисто визуально, используя выходные данные переменной повреждения.

If I fail_sh ≠ 0 or I fail_so ≠ 0 , релаксация напряжения генерируется для уменьшения

несущая способность элемента.

\(\sigma(t)=f(t)⋅\sigma_{d}(t_{r})\) С

\(f(t)=exp−\frac{t−t_{r}}{\tau_{max}}\) и \(t\get_{r}\)

.: Где, \(t\) Время. \(t_{r}\) Время начала релаксации, когда критерии повреждения

предполагалось.

\(\tau_{max}\) Время динамического расслабления. \(\sigma_{d}t_{r}\) Тензор напряжений при достижении критерия. Когда напряжения достигают 1% от значения напряжения при

начало сбоя, элемент удаляется. Это необходимо, чтобы избежать нестабильности, возникающей из-за внезапного удаления элемента и «цепная реакция» отказа в соседнем элементы. Даже если критерий отказа будет достигнут, не будет удаления элемента со значением по умолчанию \(\tau_{max}=1.0E20\)
. Поэтому рекомендуется: определить значение для \(\tau_{max}\) в 10 раз больше, чем временной шаг моделирования.

Чтобы избежать «цепной реакции»

при удалении элементов вы также можете определить фильтрацию тензора напряжений

частота

F резать . Таким образом, тензор напряжений, используемый для расчета критерия TSAIWU, является первым

фильтроваться по:

\(\sigma_{n+1}^{filt}=\alpha\sigma_{n+1}+1−\alpha\sigma_{n}^{filt}\) С

\(\alpha=\frac{2\pi⋅F_{cut}⋅\Delta t}{2\pi⋅F_{cut}⋅\Delta t+1}\)
Где,

\(\Delta t\) текущий временной шаг.

Если

частота фильтрации не определена (Fcut= 0,0), эффект фильтрации деактивирован.

fail_ID используется с /STATE/BRICK/FAIL и /INIBRI/FAIL. Значения по умолчанию нет. Если

строка пуста, никакие значения не будут выведены для переменных модели отказа в /INIBRI/FAIL (написано в .sta файл с опцией /STATE/BRICK/FAIL).

Запас/коэффициент безопасности

можно построить с помощью /H3D/ELEM/FAILURE/ID=FAILID/MODE=1. Индекс отказа получается с помощью /H3D/ELEM/FAILURE/ID=FAILID один.