案例 | 利用Digimat縮短短纖維強(qiáng)化塑料(SFRP)的早期設(shè)計(jì)開發(fā)周期



綜述

Sokaris Ingenierie公司作為結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及制定設(shè)計(jì)方法與計(jì)算方式的專業(yè)機(jī)構(gòu),在材料減重領(lǐng)域提出了多種富有創(chuàng)造性的解決方案。該公司旨在根據(jù)可控的經(jīng)濟(jì)目標(biāo),將技術(shù)突破與新材料、新工藝研究結(jié)合在一起,探尋設(shè)計(jì)增強(qiáng)型塑料材質(zhì)部件的解決方案。

主要亮點(diǎn)

應(yīng)用產(chǎn)品:Digimat-RP
行業(yè)領(lǐng)域:汽車
計(jì)算機(jī)輔助技術(shù):有限元分析
具體應(yīng)用:短纖維增強(qiáng)塑料(SFRP)引擎架
測(cè)試性能:材料強(qiáng)度測(cè)試

   

挑戰(zhàn)

為了迎合自動(dòng)化行業(yè)的新需求,必須能夠有效地利用結(jié)構(gòu)塑料以及相關(guān)復(fù)合材料來設(shè)計(jì)出更為輕質(zhì)的結(jié)構(gòu)。


設(shè)計(jì)堅(jiān)實(shí)牢固的短纖維強(qiáng)化塑料部件需要考慮纖維走向?qū)Σ牧暇植扛飨虍愋缘挠绊懽饔谩榱四軌驊?yīng)用這一技術(shù),設(shè)計(jì)工程師需要:
? 建立并使用一種細(xì)觀力學(xué)模型
? 掌握零部件中的纖維走向分布


但是,不同于金屬材料的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)工程師若想獲知纖維走向情況,那么通常需要進(jìn)行注塑仿真,或者需要得到相關(guān)專業(yè)部門機(jī)構(gòu)的幫助,因此完成整個(gè)模擬過程需要很長時(shí)間。


案例 | 利用Digimat縮短短纖維強(qiáng)化塑料(SFRP)的早期設(shè)計(jì)開發(fā)周期的圖1          
“Digimat解決方案使我們能夠最優(yōu)化增強(qiáng)型塑料部件的設(shè)計(jì)過程,以更好地執(zhí)行我方客戶的項(xiàng)目。Digimat為我們提供了一種快速高效的方法,能夠擴(kuò)展我們?cè)谠鰪?qiáng)型塑料部件設(shè)計(jì)中的業(yè)務(wù)活動(dòng)范圍,且在仿真分析過程中無需使用任何額外資源。”    
Sokaris Ingenierie公司技術(shù)經(jīng)理,蒂埃里?拉維
         



解決方案

Sokaris Ingenierie公司采用e-Xstream的Digimat解決方案來擴(kuò)展其專業(yè)領(lǐng)域,無需使用任何額外資源。該增強(qiáng)塑料部件的先進(jìn)解決方案使得Sokaris Ingenierie公司能夠:
? 獲得并使用細(xì)觀力學(xué)材料模型(材料庫包含材料供應(yīng)商相關(guān)等級(jí)、高級(jí)材料性能中心NCAMP、美國通用航空復(fù)合材料研究計(jì)劃AGATE以及通用類型)
? 給結(jié)構(gòu)工程師提供一種嵌入在Digimat-RP平臺(tái)的簡(jiǎn)單、高效并且用戶友好的纖維走向評(píng)估工具
? 僅通過4次點(diǎn)擊操作就能進(jìn)行增強(qiáng)塑料的性能分析
? 提高早期設(shè)計(jì)階段的效率,將從材料纖維評(píng)估到失效指示(有限元耦合)的設(shè)計(jì)進(jìn)程轉(zhuǎn)化為類似金屬材料分析中所使用的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)進(jìn)程
? 在一天內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)次設(shè)計(jì)迭代
 


結(jié)果/優(yōu)點(diǎn)

? 使用專門針對(duì)SFRP材料特性的先進(jìn)技術(shù)提高仿真預(yù)測(cè)
   — 非線性
   — 各向異性
   — 局部纖維走向依賴性
? 能夠平穩(wěn)地整合到標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)迭代過程中,不會(huì)影響交付期
? 打開了使用新設(shè)計(jì)參數(shù)的途徑,能夠?qū)崿F(xiàn)各部件例如澆口的數(shù)量、位置及其直徑尺寸的最優(yōu)化處理,進(jìn)而達(dá)到最佳的零部件性能。
 


案例 | 利用Digimat縮短短纖維強(qiáng)化塑料(SFRP)的早期設(shè)計(jì)開發(fā)周期的圖2


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