NEi Nastran中的高级复合材料分析

NEi Nastan可以计算复合材料每层的应力分布、各层之间的剪切应力和动力学响应， 连续介质MCT理论和PPFA渐进累计失效准则是 NEi Nastran特有的失效准则。

NEi Nastran已经预定义了多种复合材料破坏准则来评价复合材料结构安全性，包括最大应变/应力失效准则、蔡－吴（Tsai-Wu）准则、希尔、霍夫曼、NASA LaRCO2，Puck PCP 、MCT 连续介质、PPFA累计失效。用户可以根据实际分析项目的不同选择不同的失效准则。

复合材料层合结构的层间剪切应力，几乎完全依靠层间界面的树脂基体承载，很容易导致层合结构的分层破坏，是整个结构的薄弱环节。通常的有限元分析依据经典的层合板理论，各铺层按平面应力状态计算，不考虑层间应力，不够精确。NEi Nastran可以利用各铺层单元在厚度方向上的叠加来模拟层合结构，弥补了经典理论的不足，可以精确地求解层间应力。

复合材料热膨胀系数的各向异性和铺层方向的不对称造成的耦合效应，使复合材料结构即使均匀升温也会在结构内部产生热应力。复合材料这一特性与普通均匀材料大为不同，因此复合材料结构的热应力分析必须引起重视。

■NEi Nastran的结构－热耦合分析，可以对复合材料在热环境下的热膨胀应力、结构固化成形过程中100℃～200℃的温差而引起的结构固化变形和残余应力进行分析。

■NEi Nastran程序中的材料性质、强度准则均可以定义为随温度变化，以此来引入温度变化对结构物理性能的影响。

NEi Nastran层单元支持各种静强度刚度、非线性、稳定性和振动特性等结构分析。完成分析后，可以图形显示或输出每个铺层及层间的应力和应变等结果（虽然一个单元包含许多铺层），根据这些结果可以判断结构是否失效破坏和满足设计要求。