Untersuchung der Orientierung von Faserwinkeln auf die Konzentration von Spannungen um Löcher in Verbundlaminaten

In diesem Papier wurde die Simulation verwendet, um den Orientierungseffekt von Winkeln auf den Spannungs-Konzentrationsfaktor (SCF) im Zusammenhang mit einem Verbundlaminat, das aus vier Schichten Flachsfasern und Polymilchsäure (PLA) mit einem kreisförmigen zentralen Loch besteht, zu vergleichen. Im Simulationsprogramm werden drei Phasen genutzt. Der erste Schritt besteht darin, die Materialeigenschaften in die Programmbibliothek einzugeben. Durch die RVE wird ein neues Material mit unterschiedlichen Eigenschaften durch die Verschmelzung der beiden Materialien erzeugt. In der zweiten Phase entwarf und formte das ACP (Prepost) das Verbundmaterial mit den Abmessungen (300 * 120 * 30) mm und bildete die Schichten in asymmetrischen Orientierungswinkeln. In der letzten Phase wurde die statische Struktur eingerichtet, um die Randbedingungen (Kraft und feste Unterstützung) zu setzen und die für die Studie erforderlichen Ergebnisse zu erhalten (Gesamt- und Richtungsdeformation sowie maximale Spannung). Sieben einzelne Modelle wurden mit asymmetrischen Winkeln (0, 15, 30, 45, 60, 75, 90) entworfen. Alle vorbereiteten Modelle wurden einzeln unter einer einachsigen Kraft von tausend Newton mit der zweiten Seite fixiert untersucht, wobei der Einfluss der Orientierung der Faserwinkel auf die Gesamt- und Richtungsdeformation, die maximale Spannung, den Spannungs-Konzentrationsfaktor und den prozentualen Fehler analysiert wurde. Der Vergleich aller Ergebnisse der Studie durch grafische und analytische Methoden ergab eine gute Übereinstimmung für alle vorbereiteten Modelle und alle Winkel.