שיטות נומריות הן כלים חיוניים לניתוח ההתנהגות של סיבים פחמן מרוכבים בתנאי טעינה שונים. שיטות אלה עוזרות למהנדסים לחזות ביצועים, אופטימיזציה עיצובים, ולהבטיח בטיחות ביישומים כגון אווירול, רכב וציוד ספורט.

ניתוח יסודות Finite Element Analysis (FEA)

ניתוח יסודות Finite הוא טכניקה מספררית בשימוש נרחב המחלק מבנה מורכב לאלמנטים קטנים יותר, מנוהלים.זה מאפשר סימולציה מפורטת של מתח, מתח, ועיוות בחומרים מורכבים תחת עומס.מודלים FEA יכולים לשלב heterogeneity חומר ו anisotropy, אשר אופייניים סיבי פחמן מורכבים.

מודלים מיקרו-מכניים

מודלים מיקרומכניים מתמקדים בהתנהגות של סיבים בודדים ואת הממטריקס שמסביב.מודלים אלה לנתח כיצד העברה העומס מתרחשת בין סיבים וממטריקס, לחזות מנגנוני כישלונות ותגובה מורכבת הכוללת.הם שימושיים להבנת ההשפעה של אוריינטציה סיבים והתפלגות.

מודלים של נזק וכישלון

מודלים של נזק פרוגרסיבי לדמות את ההקדשה והצמיחה של הנזק בתוך החומר המורכב.הם מסייעים לחזות מצבי כשלון כגון פריצה סיבים, מריצה סדק, ודמנציה.מודלים אלה הם קריטיים להערכת עמידות ובטיחות של מבנים מורכבים תחת עומסים ארוכים או קיצוניים.

טכניקות רגילות

  • שיטת פיתוח פינטיט (FEM)
  • שיטת ⁇ (BEM)
  • שיטות ללא תשלום
  • מודלים בקנה מידה גדול