复合材料层合板的建立方法与失效准则

在NX Nastran中可使用PSHELL、PCOMP、PCOMPS三种方法建立复合层合板的模型，PSHELL和PCOMP方法基于经典层合板理论，使用PSHELL和PCOMP方法可建立具有板和壳单元（如CQUAD4、CQUAD8、CTRIA3和CTRIA6单元）的层合板模型。PCOMPS方法用于为包含CHEXA和CPENTA体单元的层合板建模，与其他两种方法不同，PCOMPS方法并非基于经典层合板理论，对于建立层间正则应力很重要的厚层合板的模型而言，此方法非常有用。在这3种方法中，根据用户提供的单个铺层的厚度定义、材料属性和这些属性的相对方向，此软件将自动计算这些矩阵。一旦软件开始计算弹性模量的矩阵，分析便可开始进行。

关于失效理论的选择，有以下几种情况：使用PCOMP方法时，可以使用Hill理论、Hoffman、sai-Wu及最大应变理论；使用PCOMPS方法时，除可以使用上述所列的4种理论外，还可以使用最大应力理论及最大横向剪切应力理论。对于PCOMP方法，失效理论将作用于每个层片的中平面；对于PCOMPS方法，失效理论将作用于每个请求应力输出的位置。因此，对于PCOMPS方法，可以在每个层片的顶部、中间和底部计算潜在失效。NX Nastran为单独的层合板提供4种常用的失效面定义：Hill理论、Hoffman理论、Tsai-Wu理论和最大应变理论。(www.xing528.com)

在后处理导航器中显示模型的结果时，可以查看壳单元合应力，体单元力，层片应变、应力和失效指数，以及胶合失效指数、层片和胶合强度比。NX可在层片坐标系中显示层片结果。在后处理过程中，层片结果的坐标系信息显示为坐标系：原生，这表明结果抽取自不包含变换的求解器结果文件。通过高级层合板后处理报告元解算方案，可以使用汇总来快速标识关键区域，在所有层片上为多个载荷工况包络层片结果（层片应力和应变、层片和胶合失效指数、层片和胶合安全裕度、层片和胶合强度比），以表格格式排序和过滤结果，使用修改的层合板定义重新计算层片结果，而不启动新的解算方案。