材料仿真的案例
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，從而獲得新的優越性能，與一般材料的簡單混合有本質的區別。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點：
v
采用傳統的等代設計（等剛度、等強度）、準網絡設計等設計方法，復合材料的優異性能難以充分發揮。
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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。
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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
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宏觀力學分析方法
從材料是均勻的假定出發，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。
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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，從而獲得新的優越性能，與一般材料的簡單混合有本質的區別。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點：
△采用傳統的等代設計（等剛度、等強度）、準網絡設計等設計方法，復合材料的優異性能難以充分發揮。
△ 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，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 復合材料設計與制造一體化仿真
【線上＋線下】第二期PAM-COMPOSITE復合材料成型工藝仿真培
訓
復合材料力學
復合材料力學
2025年12月30日 14:33 陜西
PAM-COMPOSITE軟件功能涵蓋：
纖維織物的懸垂和模壓成型
樹脂傳遞模塑 (RTM)、高壓 RTM 和壓縮 RTM及其衍生工藝
熱固性樹脂的固化過程
樹脂固化后引起的制件翹曲變形
片狀模塑料 (SMC)的模壓成型
與制件設計和結構仿真的傳輸接口
通過仿真檢驗設計部門定義的產品信息， 允許將制造結果順利轉移到設計部門進行復合 材料制件的結構數模“凍結”。
為了普及復合材料成形工藝仿真分析技術，復合材料力學公眾平臺將于2026年1月24 日-1月25日在陜西西安舉辦為期兩天的第二期PAM-COMPOSITE復合材料成型工藝 仿真培訓班，此期培訓主要通過“理論+實操”講解基于PAM-COMPOSITE軟件對連續 纖維增強復合材料制件的成型工藝仿真， 包括纖維干布或預浸料的模壓成型仿真， 液 態模塑RTM成型仿真，熱固性樹脂的固化變形仿真以及片狀模塑料（SMC）模壓成型
仿真。同時為了拓展復合材料制件設計制造一體化的全流程仿真，增加CATIA CPD或
Fibersim的制件鋪層設計簡單實操培訓和ABAQUS的制件強度校核簡單實操培訓。
展開 力學仿真所需材料參數獲取及應用分享
“
為了提高仿真工程師、高校師生對材料仿真分析的實際用于能力，國高材聯合技術鄰特平臺舉行《力學仿真所需材料參數獲取及應用分享》直播課，我們從仿真參數獲取、影響因素、優化方法和應用案例四個方向入手，助力小伙伴們夯實材料仿真的基礎。
”
模擬仿真分析作為一種省時省力且科學高效的試驗方法，近年來熱度一直較高。但材料性能的各項參數由材料種類、屬性和使用場景所決定，各類仿真軟件要輸入可以真實代表材料性能的數值，才能獲取更接近制件實際使用工況的分析結果。因此，正確獲取材料基礎參數是獲取正確仿真結果的基礎。
課程目的：
1. 幫助仿真分析工程師理解材料基礎數據對仿真結果的重要性
2.
展開 
直播預告 | 復合材料高級非線性分析仿真應用案例
精彩直播預告
復合材料結構分析涉及的學科眾多，其中部分結構分析受到工藝、環境、復雜材料體系等眾多因素影響，使用通用CAE軟件分析時很難模擬實際場景。海克斯康工業軟件為此推出了針對復合材料結構分析的解決方案，通過多尺度復合材料分析平臺Digimat和高級非線性CAE分析工具Marc聯合使用，可實現部分復合材料結構的高級分析功能，典型的包括：復合材料結構熱濕性能分析、復合材料結構固化分析、熱塑復合材料結構分析、復合材料疲勞分析等功能。
本期海克斯康直播講堂請到了非線性CAE仿真專家宋老師和復合材料仿真專家龔老師強強聯手合作，帶來復合材料高級非線性分析仿真應用案例主題直播，從Marc和Digimat的功能模塊出發，到兩者如何聯合仿真以進行復合材料結構高級分析的實際工程應用案例，為您帶來一種全新的復合材料結構分析方法。敬請關注！
10月24日 14:00
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立即預定
直播內容聚焦
?? 考慮工藝接口的復合材料結構多尺度分析
?? Digimat & Marc 復合材料高級分析應用案例展示
復合材料結構熱濕結構性能分析
復合材料固化分析
復合材料結構疲勞分析
龔慧靈
海克斯康復合材料仿真專家
畢業于西北工業大學復合材料專業，負責Digimat大中華區的技術支持及項目實施。在航空復合材料結構、汽車輕量化結構分析領域工程經驗豐富，支持&參與的項目涵蓋：航空復合材料結構失效分析、CFRP結構固化回彈評估、SFRP部件沖擊失效及NVH分析等。
宋金松
海克斯康非線性CAE仿真專家
2014年加入海克斯康，從事非線性軟件Marc技術支持，具有20多年的CAE仿真工作經驗。
展開 【9月26-28日 上海】材料仿真數據專家研討會
材料仿真數據專家研討會
寶山鋼鐵股份有限公司-澳汰爾工程軟件有限公司
背景
在顯式非線性分析中，材料數據的準確度對于仿真結果與實驗對標的有著非常明顯的影響。例如，如何考慮應變率影響；如何進行相關物理實驗并對標；如何考慮相應的材料失效；如何通過實驗獲得相應的失效參數；如何選取相應的材料本構與失效模型，等等。對于建立瞬態仿真用材料數據庫來講，從物理實驗，到材料實驗數據處理，到仿真對標驗證的一整個過程中，涉及到物理實驗，數學，求解器，等相關知識，需要一步步掌握。
在汽車碰撞安全領域，中國保險汽車安全指數（C-IASI）和C NCAP 2018的出臺，對材料仿真數據的準確程度提出了更高的要求。
在電子電器領域，通過有限元仿真來減少部分物理實驗，并提高產品質量和降低成本的需求越來越強烈。這樣一來，如何獲得可靠的材料數據參數，成為了必須解決的關鍵問題。
展開 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 直播回顧 | 內附PPT，《力學仿真所需材料參數獲取及應用分享》
模擬仿真分析作為一種省時省力且科學高效的試驗方法，近年來熱度一直較高。但材料性能的各項參數由材料種類、屬性和使用場景所決定，各類仿真軟件要輸入可以真實代表材料性能的數值，才能獲取更接近制件實際使用工況的分析結果。因此，正確獲取材料基礎參數是獲取正確仿真結果的基礎。
為了提高仿真工程師、高校師生對材料仿真分析的實際用于能力，本周四的國高材直播間邀請龐主任為大家分享了近1.5h《力學仿真所需材料參數獲取及應用分享》的報告，龐主任從仿真參數獲取、影響因素、優化方法和應用案例四個方向入手，助力小伙伴們夯實材料仿真的基礎。
課程結束后，龐主任還在直播間內就小伙伴們提出的問題進行了答疑，以下為問答干貨記錄。下周四17:00同一時間，國高材直播間繼續開播，我們直播間再見！！！
現場互動
問：關于高速拉伸，應力波產生的波形應力如何處理平滑？
答：通常是結合材料本構進行處理，而不是簡單平滑。
問：夾具材料的力學性能對于所得結果是否有影響，以及和被測材料是否存在力學上的關聯？
答：?夾具的主要作用是夾持穩樣品不至于打滑，但不能產生過大的應力以破壞樣品，夾具材料的硬度要夠大，通過表面鋸齒狀等方式加大抓力。如果樣品本身容易打滑，還需要在夾具內墊些緩沖材料。
展開 Digimat多尺度建模技術體系研究：復合材料仿真前沿進展
軟件概述與技術架構
Digimat是由e-Xstream engineering（現歸屬Hexagon Manufacturing Intelligence）開發的專業復合材料多尺度建模與仿真平臺。作為當前復合材料仿真領域的標桿軟件，Digimat采用獨特的多尺度方法學框架，實現了從微觀纖維/基體界面到宏觀結構性能的跨尺度預測。
核心技術特點：
l 材料-工藝-性能一體化建模：集成材料數據庫包含500+種常見增強纖維和樹脂基體；
l 多物理場耦合能力：支持力學-熱學-電學耦合分析；
l 工業接口豐富：與Abaqus、ANSYS、LS-DYNA等主流CAE軟件無縫對接。
2. 核心功能評測
2.1 微觀尺度表征能力
Digimat-MF模塊通過代表性體積單元(RVE)方法，精確預測復合材料的局部應力/應變場。
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展了幾十年不是一直都在用于指導工程設計嗎？每天新發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展了幾十年，工業界仿真水平還是有所滯后，工業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范，其發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，扎得深，看得也會窄，難以形成系統整體的規劃；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，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，主要精力放在發論文、拉項目上，不這樣做，可能連留校的機會都沒有。
展開 7/20 Ansys Mechanical 短纖維復合材料結構仿真解決方案
Ansys Mechanical 2021R1最主要的功能更新在于短纖維復合材料仿真流程的全面完善，短纖維復合材料結構在汽車零部件、電子消費產品等領域擁有極為廣泛的應用。Ansys Mechanical 2021R1填補了短纖維增強復合材料注塑成型和結構模擬之間溝壑，這一新的工作流程使短纖維增強塑料的模擬比以往任何時候都更容易和更快。 Ansys 2021 R1最新版本的Ansys Mechanical能夠模擬注塑塑料的真實和復雜細節，如纖維的方向和零件中存在的注塑應力。這將大大提高結構開發的準確性。
本直播將介紹在Ansys Mechanical中開展短纖維注塑結構強度、振動特性分析的流程、方法及Demo。
展開 
COMSOL和Matlab聯合仿真之復合材料填充建模
總之，隨機材料構建的仿真模型給這類復合材料的研究提供了強大的理論研究手段。
最后, 歡迎通過公眾號聯系我們.
公zhong號:320科技工作室
WoundSim2020復合材料神器，能聯合abaqus完成各種復合材料的建模仿真 ￥599
就像WCM插件一樣，生成的Abaqus模型可以直接運行，其中包括：
圖層幾何和分區
清潔儲層網格生成
變換后的材料特性
根據垃圾箱分配的部分
模擬以驗證所有要求的儲層需求：
靜態和動態爆破壓力
熱膨脹
動態跌落測試和影響
循環和疲勞評估
ABAQUS結果
WoundSIM具有先進的材料特性，可以進行先進的后處理和復合材料層故障預測。
預編譯的用戶子例程可訪問高級輸出，例如
繞組角度，纖維和基體應力和應變，損傷參數和復合材料襯板界面損傷。
WoundSIM到Abaqus的界面提供了許多無縫的后處理功能，例如專用的路徑繪制和輪廓繪制工具，就像WCM插件中包含的那樣。
參數COPV建模
WoundSIM提供了高級工程功能和集成算法，從而為復合材料仿真設計人員和模擬工程師提供了多種功能。
下面列出了其中一些功能：
參數化設計能力
實驗設計
批處理
儲層幾何靈活性研究
與其他軟件插件的相關性
高級模型關聯
后處理高級圖像處理
展開 【開學季八折：技術鄰復合材料仿真模擬精品課程推薦】
【開學季八折：技術鄰復合材料仿真模擬精品課程推薦】
截至目前，技術鄰上關于復合材料課程的總播放量已超80000，關注復合材料課程的會員數近萬人。
秋風送爽，丹桂飄香，又迎來了九月開學季，技術鄰為感謝眾多會員的信賴和支持，現精選十門復合材料仿真模擬精品課程，特別推出限時八折優惠活動。
活動日期：即日起至9月15日。
1. 【技術鄰直播四場】ABAQUS復合材料分析培訓-一次掌握Abaqus各類復合材料結構建模與分析
本系列課程是君莫老師在技術鄰平臺直播的錄播課程，絕對的品質保障，讓你一次掌握Abaqus各類復合材料結構建模與分析，8個半小時的課程長度，滿分好評課程！特此推薦。
https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c11469
2. ABAQUS-復合材料線性和非線性屈曲分析模擬（conventional shell）
本案例基于ABAQUS，采用bukle、riks分析步對conventional shell的鋪層復合材料進行線性和非線性屈曲分析。結構為帶加強筋的圓弧柱面，輸出應力位移云圖，位移載荷曲線。
https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c11285
3. Abaqus 復合材料VUMAT子程序詳解（更新完畢）
君莫老師復合材料VUMAT子程序全方位課程，共計2小時時長，本課程詳細介紹復合材料結構VUMAT子程序的原理、編寫方法，并詳細介紹在復合材料失效分析方面的應用案例。
https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10610
4.
展開 【官方免費直播】Altair復合材料仿真及優化解決方案
Altair復合材料仿真及優化解決方案
培訓專題
Altair復合材料解決方案
課程內容
Altair復合材料整體解決方案
Esacomp、 MultiScale Designer、OptiStruct、Radioss復合材料功能簡介
模流分析、多尺度分析及結構分析的聯合仿真
目標受眾
復合材料設計及CAE仿真工程師
講師介紹
劉勇，Altair技術專家，在Altair工作約10年，5年的OptiStruct軟件開發經驗，3年的項目咨詢經驗，2年技術支持。精通復合材料理論，熟悉復合材料的設計流程，參與過多個軍工項目的復合材料設計、優化。
時間
2018年11月13日 19點
報名方式
點擊鏈接立即報名：https://www.yqgqt.org.cn/live/10551
掃描下方二維碼報名，參與活動還可以領取官方資料包
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