在特定有限元方法中有效计算多纤维组材料的算法

摘要

一种在用于设计高压罐的FEM模拟中计算多向复合材料的方法。该方法起始于读取用于模拟的数据，这些数据包括纤维取向和复合材料性质。然后，对于每个FEM单元，该方法计算带方向的层的刚度并且将计算出的刚度转化为用于每层的局部坐标系统。该方法随后计算作为层构造的成组纤维取向的刚度。该方法随后计算用于层构造的工程常数和用于层构造的应力限值的等效值。该方法随后使用工程常数来计算FEM单元上的应力并且判定计算出的应力是否超过用于每个单元的预定应力限值。如果计算出的应力超过该应力限值，那么该算法切换到计算每层应力的复杂应力计算。