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    CAE咨询 / Data Area

    12年的专业CAE咨询服务经验,超过1000个项目的丰富经验积累。

    •  复合材料是由有机高分子、无机非金属或金属等几类不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料,它既能保留原组分材料的主要特色,又通过复合效应获得原组分所不具备的性能。可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联,从而获得新的优越性能,与一般材料的简单混合有本质的区别。 

      1. 复合材料设计的特点
      由于复合材料构件具有材料制造与产品制造同时完成的工艺特点, 因此复合材料构件数字化设计与金属零件有显著的区别, 主要体现在描述材料制造信息的铺层设计上。铺层是在统一铺层设计次序中, 铺设的具有相同材料的、具有确定轮廓形状且具有相同的材料取向的复合材料层片,固化前可以分割出来的铺层组合形成的铺层集是复合材料构件的组成单元。复合材料构件设计开始首先定义构件的设计表面, 根据强度要求在该设计表面上划分不同的区域, 并定义区域的封闭轮廓。依据结构分析数据, 定义每一个区域上的铺层参数包括材料类型、铺设角度、铺设顺序、铺层数等, 进行铺层设计。
      2. 复合材料分析的难点
      具有复杂外形的复合材料构件在铺贴过程中, 某些区域会因材料过多引起褶皱, 或者因材料过少而造成搭接。已设计好的复合材料构件是否能够按照已有的设计被准确制造出来, 是值得关注的问题。基于三维模型自动进行铺层展开是打通复合材料构件数字化生产线, 实现设计、制造一体化的关键, 也是当前我国实施复合材料构件数字化的技术难点之一。
      3. 复合材料分析在工程分析方面的应用
      当前复合材料已经在航空航天、汽车工程、轨道车辆、风力发电等多个领域得到广泛的应用。
    • 1. 基于ABAQUS创建复合材料有限元模型
      ABAQUS采用elastic选项卡下的engineering constants、 lamina、orthotropic、anisotropic定义材料参数。对于前两项输入工程参数,后两项直接输入刚度相关系数。(其中lamina最常用)
      在suboption选项卡下定义基本强度。
      Abaqus可采用两种方法定义层合板:复合材料截面定义、复合材料叠层定义。

              

      对层合板能进行静强度刚度、非线性、稳定性疲劳断裂和振动特性分析,在这些分析中如何确定破坏准则。

              

      2. 基于第三方软件Simulayt创建复合材料模型
      Simulayt国际领先的复合材料纤维铺层建模和模拟工具,实现复合材料设计、分析和制造一体化,集15年国际复合材料研究开发设计的经验于一身,产生制造数据确保分析模型和最终结构相匹配。Simulayt仿真技术可用于分析复杂的表面,特别是在航空航天汽车领域。
      功能介绍:达到最新水平的纤维仿真能力;将准确的纤维角度和铺层厚度导入Abaqus进行空前精确的仿真;可以快速浏览和修改复合材料模型;产生制造数据确保分析模型和最终结构相匹配;设计制造直接相关联;
      建模特点:避免不能加工的复合材料铺层和结构;提高仿真的真实性,减少建模时间;实现分析设计和生产的无缝连接,提高企业产品开发效率。Simulayt提供的这些功能可以和Abaqus/CAE无缝连接。此外Simulayt铺层流水线的直接集成使得企业能够实现设计与制造功能直接相关联。

               

                

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