THESEUS-FE中复合材料的定义

Walker

        复合材料的广泛使用，是数值模拟计算中需要考虑的新因素。THESEUS-FE软件中，通过定义复合材料模型的类型，以及不同铺层的材料属性来实现对于复合材料结构的模拟计算。

首先，如下图，显示GUI界面内模型树中，复合材料内容的位置。

      图1  复合材料在界面中的位置

其次，THESEUS-FE中复合材料的数据结构包括两个部分：名录与内容。

      图2  数据结构

对于名录部分，可以对某一面单元进行重命名等操作。在THESEUS-FE中有相应的关键编辑器，可方便地进行单元名录的编辑。

      图3  对名录进行关键词查询

第三，复合材料的相关内容包括：

1、面单元类型中选择复合材料

      图4  选择复合材料单元

2、定义复合材料类型

      图5  选择复合材料类型

在类型选项中：

1）PSHELL1：表示的是一维复合材料单元，是三维单元的一种简化形式，可以快速求解，通常适用于导热率很低的材料。单元中的温度点位于面单元的中心。

      图6  一维单元温度点示意图

2）PSHELL3：表示的是三维结构的复合材料结构。三维单元中的温度点位于网格点上，复合材料铺层数是任意多的。每一层的温度值都是基于各个温度点差值的基础上。

      图7  三维单元温度点示意图

3）PSHELLMF：表示假人的复合材料。使用在热舒适性分析中的假人模型，可以通过设置此类型的单元来模拟假人各身体部位的复合材料穿着。

4）PSHELL0：表示一种特殊的面单元。此类单元不创建任何自由度，表示的只是实体的壳表面，可以进行热量的对流和辐射计算。

3、复合材料结构具体铺层信息

       在完成了以上复合材料类型信息的确认之后，接下来就是按照具体的铺层结构，定义复材的详细信息。

其中包括：每个铺层对应的材料号、每个铺层的厚度、铺层单元的偏转角等。

      图8  铺层信息

来源：有限元在线  FEAonline