Οι αριθμητικές μέθοδοι είναι απαραίτητα εργαλεία για την ανάλυση της συμπεριφοράς των συνθέτων ινών άνθρακα υπό διάφορες συνθήκες φόρτωσης.

Ανάλυση στοιχείων (Fenite Element Analysis) (FEA)

Η ανάλυση του τελικού στοιχείου είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη αριθμητική τεχνική που χωρίζει μια πολύπλοκη δομή σε μικρότερα, διαχειρίσιμα στοιχεία. Επιτρέπει λεπτομερή προσομοίωση του στρες, στέλεχος, και παραμόρφωση σε σύνθετα υλικά υπό φορτίο. Τα μοντέλα FEA μπορούν να ενσωματώσουν την ετερογένεια υλικού και την ανισοτροπία, τα οποία είναι χαρακτηριστικά των συνθετικών ινών άνθρακα.

Μικρομηχανικά μοντέλα

Τα μοντέλα αυτά αναλύουν πώς η μεταφορά φορτίου συμβαίνει μεταξύ ινών και μήτρας, προβλέποντας μηχανισμούς αποτυχίας και συνολική σύνθετη απόκριση. Είναι χρήσιμα για την κατανόηση της επίδρασης του προσανατολισμού και της κατανομής ινών.

Προοδευτική βλάβη και τα πρότυπα αποτυχίας

Τα μοντέλα προοδευτικής βλάβης προσομοιώνουν την έναρξη και την ανάπτυξη της βλάβης μέσα στο σύνθετο υλικό. Βοηθούν στην πρόβλεψη τρόπων αποτυχίας όπως η θραύση ινών, η ρωγμή μήτρας και η διαστολή.

Κοινές αριθμητικές τεχνικές

  • Μέθοδος τελικού στοιχείου (FEM)
  • Μέθοδος ορίου στοιχείου (BEM)
  • Μέθοδοι Mesfree
  • Μοντελοποίηση πολλαπλών κλιμάκων