Ověření a porovnání metodik modelování 3D tkaných \\ kompozitních materiálů.

Abstract

Tato diplomová práce je zaměřena na rozdílné způsoby modelování 3D tkaných kompozitních materiálů pomocí metody konečných prvků v softwaru VPS. Cílem práce bylo provést analýzu výsledků modelů standardizovaných tahových, tlakových a smykových zkoušek a porovnat je s experimenty. K tvorbě modelů 3D tkaných kompozitů byly při diskretizaci snopků a matrice použity přístupy Voxel, 3D snopky a Shell. Voxel přístup diskretizuje celý model pravidelnou sítí elementů, které jsou rozděleny na prvky snopků a matrice. U 3D snopků je využita přesná diskretizace snopků a pravidelná síť matrice. U Shell přístupu je snopek diskretizován skořepinovými prvky, které jsou umístěny na pozici střední roviny snopku. Nejprve byly vzájemně a s experimenty porovnány výsledky simulací různě zatížených reprezentativních objemových elementů (RVE), které představují nekonečně se opakující strukturu díky aplikaci periodických okrajových podmínek na hranici RVE. K určení materiálových parametrů snopku a materiálových parametrů tkaniny byla provedena víceúrovňová homogenizace ve výpočtovém prostředí VPS. Poté byly vytvořeny modely standardizovaných testů, kde jsou vlastnosti vzorků popsány homogenizovanými materiálovými parametry tkaniny. Stejné vzorky byly vytvořeny kopírováním Voxel RVE a Shell RVE do geometrie kompozitních vzorků použitých při standardizovaných testech.