復合材料仿真分析的案例
北鯤云超算平臺直播 | 基于Ansys-Workbench-ACP復合材料仿真分析
北鯤云在9月29日，邀請從事復合材料行業(yè)多年的江華軍老師做客北鯤云講堂，為大家分享了基于Ansys-Workbench-ACP復合材料仿真分析。
江老師主要方向為復合材料測試，復雜造型建模，復合材料靜、動力學及成型工藝仿真。
簡單回顧概括一下直播內容為：
復合材料簡介
ANSYS-workbench-ACP軟件介紹
基于ANSYS復合材料實例仿真分析
Ansys-workbench-ACP：ACP支持基于Python腳本語言，結合Excel實現快速建模，提供效率。
比起概念，相信大家更想要接觸實例，江老師也為我們演示了基于ANSYS復合材料實例仿真分析。
例：沖浪板靜強度分析（采用ansys2021R2版本
分析流程
1 材料屬性添加
2 Mechanical界面幾何和網格設置
3 坐標系、方向選擇集、鋪層定義
4 邊界條件、載荷和求解
5 結果后處理
詳細的案例講解結束后，老師也展示了在北鯤云超算平臺上進行計算的便利之處。
想要觀看完整視頻的朋友可以找找我們的B站賬號即可！
展開 復合材料仿真分析基礎篇---概述
復合材料仿真分析基礎篇---概述
1、復合材料與有限元計算
復合材料是由有機高分子、無機非金屬或金屬等幾類不同材料通過復合工藝組合而成的新型材料，它既能保留原組分材料的主要特色，又通過復合效應獲得原組分所不具備的性能。可以通過材料設計使各組分的性能互相補充并彼此關聯，從而獲得新的優(yōu)越性能，與一般材料的簡單混合有本質的區(qū)別。復合材料是在結構成形的同時形成的，因此，材料性能依賴于成形工藝，材料許用值與結構成形工藝密切相關，同時，所用材料/工藝的任何變化都有可能對結構性能帶來變化。
復合材料仿真分析的優(yōu)點：
v
采用傳統(tǒng)的等代設計（等剛度、等強度）、準網絡設計等設計方法，復合材料的優(yōu)異性能難以充分發(fā)揮。
v
在復合材料結構分析中，已經廣泛采用有限元數值仿真分析，其基本原理在本質上與各向同性材料相同，只是離散方法和本構矩陣不同。復合材料有限元法中的離散化是雙重的，包括了對結構的離散和每一鋪層的離散。這樣的離散可以使鋪層的力學性能、鋪層方向、鋪層形式直接體現在剛度矩陣中。
v
有限元分析軟件，均把增強材料和基體復合在一起，討論結構的宏觀力學行為，因此可以忽略復合材料的多相性導致的微觀力學行為，以每一鋪層為分析單元。
2、復合材料仿真模型及方法
n
宏觀力學分析方法
從材料是均勻的假定出發(fā)，僅從復合材料平均表觀性能檢驗組分材料的作用來研究復合材料的宏觀力學性能。將單向板看成均勻的各向異性材料，不考慮纖維與基體的具體區(qū)別，用其平均性能來表示單層材料的剛度和強度特性。可以比較容易地分析單層和疊層材料的各力學性質。
n
細觀力學分析方法
從分析組分材料之間的相互影響來研究復合材料的力學性能。由于實際纖維形狀不完全規(guī)則和排列不完全均勻，制造工藝差異與材料內部的缺陷等，細觀力學分析方法尚不能完全反應實際材料狀況，故尚需進一步深入研究。
展開 復合材料仿真分析基礎篇---概述
1、復合材料與有限元計算
復合材料是由有機高分子、無機非金屬或金屬等幾類不同材料通過復合工藝組合而成的新型材料，它既能保留原組分材料的主要特色，又通過復合效應獲得原組分所不具備的性能。可以通過材料設計使各組分的性能互相補充并彼此關聯，從而獲得新的優(yōu)越性能，與一般材料的簡單混合有本質的區(qū)別。復合材料是在結構成形的同時形成的，因此，材料性能依賴于成形工藝，材料許用值與結構成形工藝密切相關，同時，所用材料/工藝的任何變化都有可能對結構性能帶來變化。
復合材料仿真分析的優(yōu)點：
△采用傳統(tǒng)的等代設計（等剛度、等強度）、準網絡設計等設計方法，復合材料的優(yōu)異性能難以充分發(fā)揮。
△ 在復合材料結構分析中，已經廣泛采用有限元數值仿真分析，其基本原理在本質上與各向同性材料相同，只是離散方法和本構矩陣不同。復合材料有限元法中的離散化是雙重的，包括了對結構的離散和每一鋪層的離散。這樣的離散可以使鋪層的力學性能、鋪層方向、鋪層形式直接體現在剛度矩陣中。
△有限元分析軟件，均把增強材料和基體復合在一起，討論結構的宏觀力學行為，因此可以忽略復合材料的多相性導致的微觀力學行為，以每一鋪層為分析單元。
2、復合材料仿真模型及方法
△宏觀力學分析方法
從材料是均勻的假定出發(fā)，僅從復合材料平均表觀性能檢驗組分材料的作用來研究復合材料的宏觀力學性能。將單向板看成均勻的各向異性材料，不考慮纖維與基體的具體區(qū)別，用其平均性能來表示單層材料的剛度和強度特性。可以比較容易地分析單層和疊層材料的各力學性質。
△細觀力學分析方法
從分析組分材料之間的相互影響來研究復合材料的力學性能。
展開 復合材料仿真分析之路還要走多遠？
(文章轉自復合材料力學公眾號)
復合材料仿真分析真正用于指導工程設計還有多遠的路要走？看到這個問題可能很多人會想，復合材料仿真分析蓬勃發(fā)展了幾十年不是一直都在用于指導工程設計嗎？每天新發(fā)表的這方面的文章也是層出不窮。事實上，先進的復合材料理論發(fā)展了幾十年，工業(yè)界仿真水平還是有所滯后，工業(yè)界設計驗證還是以試驗為主，仿真輔助，且是主觀經驗性很強的仿真。另外，還有一部分基本概念、有限元理論和復合材料力學都欠缺的偽仿真，仿真對他們來說可能是漂亮的動畫或云圖。
現在的仿真分析依然沒有擺脫其尷尬的處境。經典的力學發(fā)展了數百年，搞基礎理論研究的人想在復合材料力學理論方面有所創(chuàng)新已經很難了；而另一方面，現有的復合材料理論和分析方法缺乏全面的驗證，搞不清一種理論方法到底適用于哪種工況，其誤差究竟有多少，導致工程設計中無人敢用；再加上大量未經過驗證的研究工作紛紛發(fā)表，一看全會，一用全廢，讓很多人都覺得仿真分析是花拳繡腿，坐實了其花瓶兒的角色。
未來是數字化、智能化的時代，先進仿真分析技術是數字化、智能化的基礎，是以后工程設計的必備手段，隨著建模方法和分析方法的逐步完善和規(guī)范，其發(fā)揮的作用也將越來越大。現階段，仍然有很多基礎理論和驗證工作去做。但目前工業(yè)部門/科研院所和高校之間存在鴻溝，溝通不足，各有各的問題。
高校
高校側重基礎研究，解決具體的科學問題，但高校離實際需求較遠，有些研究會偏離實際應用；其次，其研究多著眼于細節(jié)，扎得深，看得也會窄，難以形成系統(tǒng)整體的規(guī)劃；另外，部分老師的研究內容多取決于經費來源，有什么項目做什么事，一旦經費沒有了，可能之前做得很好的工作都無法再延續(xù)，很可惜。
且近些年高校內卷嚴重，老師這個群體也是壓力山大，主要精力放在發(fā)論文、拉項目上，不這樣做，可能連留校的機會都沒有。
展開 
直播預告 | 基于材料數據庫和人工智能技術的復合材料許用值預測分析
針對連續(xù)纖維增強復合材料（CFRP）測試樣本多、測試周期長、成本高昂的問題，海克斯康融合多尺度復合材料建模平臺Digimat和人工智能仿真平臺ODYSSEE，開發(fā)出一套基于人工智能的復合材料虛擬許用值預測方案，基于以下三個重要步驟，從而幫助客戶快速獲取復合材料許用值。
● 復合材料虛擬許用值計算幫助用戶減小測試規(guī)模；
● 材料數據庫平臺對復合材料許用值的結構化存儲；
● 基于數據的人工智能方法與復合材料虛擬許用值計算結合，加速材料性能預測。
本期直播講堂請到了海克斯康工業(yè)軟件應用專家常誠，在直播間中講師將重點介紹基于復合材料虛擬許用值計算工具Digimat-VA、材料數據管理平臺MaterialCenter，以及人工智能仿真平臺ODYSSEE，實現復合材料許用值快速預測的整體解決方案和案例應用。敬請關注！
直播報名
8月20日 14:00
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立即預定
直播內容聚焦
? 復合材料虛擬許用值計算
? 材料數據庫管理平臺
? 人工智能方法加速復合材料仿真分析
? 基于材料數據庫和人工智能技術的復合材料許用值預測解決方案
常誠
海克斯康工業(yè)軟件應用專家
工程力學博士，在CAD/CAE行業(yè)擁有8年工作經驗，在汽車零部件設計與仿真、航天航空、能源建筑等領域有豐富經驗。目前關注于集成材料計算工程的應用，包括材料數據的存儲、管理及引用，多尺度復合材料精細建模和仿真分析，人工智能加速新材料研發(fā)和應用，機器學習應用于仿真加速和設計優(yōu)化等方面，為客戶提供各類CAE仿真和材料應用解決方案。
展開 2006年會msc.dyran-- 應用MSC 產品進行復合材料葉片動強度仿真分析
應用MSC 產品進行復合材料葉片動強度仿真分析
應用MSC 產品進行復合材料葉片動強度仿真分析.pdf
技術鄰第二期ABAQUS復合材料分析直播培訓順利落幕
隨著這幾年復合材料研究和應用的快速發(fā)展，越來越多的設計工程師投入到復合材料的研發(fā)工作中，復合材料的應用通常要做大量的實驗，不僅耗時，成本也高。
所以是用CAE仿真軟件去模擬分析復合材料的性能是一個非常高效率低成本的手段，復合材料的CAE分析的難度較高， ABAQUS做為著名的通用有限元分析軟件，是分析復合材料的絕佳CAE工具。
但是市場上能夠很好是用ABAQUS進行復合材料分析的專業(yè)人士并不多。對于企業(yè)和工程領域的從業(yè)者來說，亟需專業(yè)、深度、系統(tǒng)的Abaqus培訓。工程技術專家平臺［技術鄰］聯合君莫（高級工程師，十年Abaqus復合材料分析行業(yè)專家）舉辦Abaqus復合材料分析系列直播培訓。
該系列直播培訓課程共分為四期，分別于9月8日、9月15日、9月22日、9月29日進行，9月8日為第一期，針對于“傳統(tǒng)復合材料結構建模方式介紹，composite laypup快速建模”深度展開，直播培訓課程一經播出即獲得市場的熱烈反饋。
9月15日由工程技術專家平臺［技術鄰］聯合君莫（高級工程師，十年Abaqus復合材料分析行業(yè)專家）舉辦的Abaqus復合材料分析系列直播培訓又開課啦。第二期課程圍繞“復合材料加筋板結構建模分析，蜂窩夾層結構建模與分析，等效彈性常規(guī)建模/蜂窩細節(jié)建模，圓柱坐標系/離散坐標系在復合材料建模中的應用”展開的直播課程培訓，更是獲得了一大票工程技術領域小伙伴的關注和喜愛。
在直播培訓中，君莫老師系統(tǒng)介紹了ABAQUS軟件的復合材料分析功能，著重介紹了復合材料建模技術、離散加強單元模型、復合材料失效準則，并指導練習了數個經典算例。通過這期的培訓，加強了技術鄰平臺技術人員對ABAQUS軟件功能的了解，提高了復合材料仿真分析能力，為后期開展復合材料特種設備科研與檢測工作提供了技術支撐。
在這一期的直播中，有300多位從事復合材料的工程師參加了直播培訓。
展開 （網絡研討會）復合材料結構仿真分析技術在航空航天領域的應用
[p=24, null, center]網絡研討會[/p][p=24, null, center]復合材料結構仿真分析技術在航空航天領域的應用[/p][p=24, null, center]2015年9月25日[/p][p=24, null, center][/p]
[p=24, null, left]在科技高速發(fā)展的今天，隨著新型復合材料被不斷的開發(fā)出來，復合材料在航天、航空、汽車、造船、建筑、電子、橋梁、機械、醫(yī)療和體育等各行業(yè)都得到了廣泛的應用。復合材料有著耐用性、重量輕、耐腐蝕、強度高、低維護等諸多優(yōu)勢，更向著耐高溫、高伸長率、高韌性和多功能的高性能復合材料發(fā)展，同時，由于復合材料具有各向異性、耦合效應、層間剪切等特殊性質，因此復合材料結構的精確仿真，已成為國內外研究的重點和迫切需求。[/p][p=24, null, left]Samcef Composites是復合材料結構分析的專業(yè)和全面解決方案，包含專門的復合材料前后處理、豐富的復合材料單元及失效準則、以及幾乎所有類型的復合材料分析能力。Samcef Composites軟件在復合材料非線性分析能力如后屈曲、分層破壞及裂紋擴展分析、計算結果的準確性以及高效處理大規(guī)模問題的能力方面均處于業(yè)界的頂尖地位，并在歐盟的多個項目中得到驗證。在復合材料有限元、多體動力學及與控制的耦合分析方面也具有獨特的優(yōu)勢。Samcef Composites與集復合材料設計/分析和生產為一體的FIBERSIM無縫集成，可以幫助工程師們隨意的構造復合材料模型，進行仿真模擬，為有限元分析和生產提供相關的復合材料分析/制造參數及材料加工數據。
展開 復合材料設計與制造一體化仿真
復合材料設計制造一體化工藝仿真流程
復合材料纖維織物變形表征
復合材料一體式車架RTM填充
復合材料轉子葉片RTM填充
復合材料固化變形
片狀模塑料SMC成型
課程大綱
課程特點
該課程是繼《首期PAM-COMPOSITE復合材料成型工藝仿真培訓》之后，由復合材料力 學公眾平臺打造的第二期精品培訓課程。 該課程特邀長期從事復合材料成型工藝過程仿
真的老師授課， 采用理論基礎+ 實例操作+ 答疑的教學方式， 深入淺出， 帶你從基礎入
門、進階到精通復合材料成型工藝仿真，兩天急速提升能力。
采用獨家講義，歷時數月編寫及修訂，內容充實、理論完善、步驟詳盡。
培訓形式及時間安排
培訓形式：采用線上+線下同步授課，線上采用騰訊會議。
培訓時間：2026年1月24日-25日
培訓對象
※ 從事纖維增強復材設計、分析、制造的工程師
※ 研究復合材料工藝仿真分析的高校學生、教師
授課老師
長期從事PAM-COMPOSITE復合材料工藝仿真相關的技術支持與項目咨詢，具有5年以 上仿真工作經驗，主持/參與多項航空航天單位復合材料工藝仿真工程項目。
展開 Abaqus復合材料鉚接有限元仿真分析 ￥109
Abaqus復合材料鉚接有限元仿真分析，
上層碳纖維復合材料，內插0厚度cohesive以模擬層間分層，下層AL
自沖鉚接三維模型，動態(tài)顯示分析，可提供cae，inp、VUMAT，odb文件，含變形云圖、應力云圖，結果清晰，適合初學者學習參考！
碳纖維研習社將于2020年09月25日-27日在陜西 西安舉辦Abaqus復合材料技術培訓班
了復合材料領域的應用分析技術的普及，也為了彌補現有階段碳纖維復合材料的分析檢測學科的市場空缺，碳纖維研習社將于2020年09月25日-27日在陜西 西安舉辦Abaqus復合材料技術培訓班，主要介紹使用Abaqus 軟件分析復合材料結構的基本方法。加深技術人員對Abaqus 軟件功能的了解，提升復合材料仿真分析能力，為開展復合材料特種設備科研與檢測工作提供了技術支撐。讓有志于從事碳纖維復合材料結構設計工作的人員，從入門到進階，快速學會一項新的技能。碳纖維研習社同你一道助力祖國在此領域的高速發(fā)展。 報名地址 https://mp.weixin.qq.com/s/ofMeWTyCK1z8XPKzUQ_eMw
展開 
【12月7日-9日 西安】Abaqus復合材料分析技術培訓班-三天
本期培訓由技術鄰及復合材料力學公眾平臺聯合主辦
【課程內容、目標及適用群體】：
該課程分為基礎班和高級班兩個階段，分別針對不同的群體。
基礎班為期兩天，第一天主要講解如何使用Abaqus對不同類型復合材料結構進行建模分析，通過基礎班的課程學習，學員能夠掌握Abaqus復合材料結構建模分析的基本方法，包括復合材料殼單元、連續(xù)殼單元、實體單元建模，顯式求解器及隱式求解器的使用，靜力學與動力學問題的求解等，能夠掌握基本層壓板、復雜層壓板、加筋板、夾層板等多種復合材料結構的建模與分析。
基礎班第二天主要講解復合材料失效理論、面內漸進損傷分析、層間/界面漸進損傷分析、三維VUMAT子程序開發(fā)等內容；通過提高班課程的學習，學員能夠掌握Abaqus初始損傷分析、漸進損傷分析、基于Cohesive內聚力模型的層間/界面漸進損傷分析、基于VCCT虛擬裂紋閉合技術的層間/界面裂紋擴展分析以及VUMAT子程序開發(fā)與應用等。
高級班安排在第三天，主要講解多種復合材料子程序的開發(fā)、Puck失效理論子程序實現、材料非線性表征、率相關特定表征、子程序調試等方面的內容。通過該課程學習，能夠掌握復合材料UVARM子程序、USDFLD子程序、VUSDFLD子程序、UMAT子程序、VUMAT子程序的開發(fā)，能夠基于VUMAT子程序進一步針對Puck失效理論、材料非線性、率相關性進行深入開發(fā)。該課程幾乎全部涉及程序開發(fā)，適合已掌握Abaqus基礎復合材料建模，在失效理論、程序開發(fā)、論文發(fā)表方面有更深入需求的研究生和科研人員。
學員可根據自身的條件和需求選擇適合自己的課程進行學習。
展開 剛性球撞擊復合材料
10，結果分析
通過計算，復合材料失效如下圖所示：
通過本文研究，明確了復合材料建模、侵蝕仿真等的方法及技巧，可供復合材料行業(yè)提供參考。
設計仿真 | Marc 復合材料分層仿真分析
當然，這會隨VCCT和粘性材料的選定值而變化。
圖6 VCCT的整體變形形狀
圖7 復合材料接觸狀態(tài)
設計仿真 | Marc 復合材料分層仿真分析
當然，這會隨VCCT和粘性材料的選定值而變化。
圖6 VCCT的整體變形形狀
圖7 復合材料接觸狀態(tài)
