蜂窩夾層板的案例
上海交通大學——復合材料蜂窩夾層板結構的多工況優化設計研究
復合材料蜂窩夾層板結構的多工況優化設計研究
夏利娟 余音 金咸定 上海交通大學 船舶與海洋工程學院結構力學研究所
摘要：以復合材料蜂窩夾層板結構作為研究對象，建立了多工況優化模型，對眾多的材料設計變量進行必要的取舍，通過優化分析確定復合材料蜂窩夾層板面板個分層的厚度以及蜂窩芯層的厚度等，使結構滿足相應的頻率約束、屈曲約束，以及強度約束、位移約束和尺寸限制等，同時達到結構得重量最輕。采用序列二次規劃法對某衛星的承力筒結構進行了優化設計，優化結果表明：在滿足其振動特性以及靜力學特性的條件下，復合材料蜂窩承力筒的各面板層厚度以及蜂窩芯層的厚度均有所減小，減重效果顯著，較好地實現了復合材料蜂窩夾層板結構的多工況優化設計。
關鍵詞：蜂窩夾層板，振動，優化設計，復合材料
內容提示：
0 引言
1 優化模型的建立
2 復合材料蜂窩夾層承力筒結構的多工況優化設計
復合材料蜂窩夾層板結構的多工況優化設計研究.pdf
展開 『分享』蜂窩夾層板的等效分析方法與應用
摘要：蜂窩夾層板由于其良好的性能在衛星結構設計中應用廣泛。在利用MSC/NASTRAN對衛星結構進行有限元計算時，必須對蜂窩夾層板進行預先的等效處理。本文對三種不同的等效方法進行了研究，即三明治夾心板理論、蜂窩板理論以及等效板理論。分別采用這三種等效方法，對某鋁蜂窩夾層板進行了模態分析，并將計算結果進行了比較分析。
AUTODYN超高速碰撞SPH計算 ￥150
利用AUTODYN計算鋁球對蜂窩夾層板的超高速碰撞問題，經過該案例的講解，能夠掌握如下知識點：
（1）外部有限元模型如何導入AUTODYN中；
（2）外部有限元模型導入后，如何賦予材料參數和修改；
（3）SPH方法如何設置材料失效參數；
（4）如何實現FEM-SPH耦合算法；
（5）如何提高SPH的計算速度，如何抑制/激活part；
圖1. 數值計算模型
圖2. 計算結果
復合材料蜂窩夾層結構的優化設計
復合材料蜂窩夾層結構的優化設計.rar
一文了解蜂窩夾層結構制造、加工與有限元分析
細節建模是指按照蜂窩晶格的真實形狀建立幾何模型，通常用一系列曲面組成，這類結構網格數量多，一般適用于小尺度結構的精細分析（如蜂窩板壓潰）。
由于此類結構涉及的蜂窩晶格多，不同區域屬性也不一樣，一般需要借助專用插件進行建模。
視頻推薦
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蜂窩夾層結構有限元分析方法講解，內容包括：
1.蜂窩等效夾層建模方法（殼單元、連續殼、實體壁板+實體蜂窩芯）
2.蜂窩細節建模方法（采用插件快速建模）
3.大規模蜂窩細節結構建模方法
4.附帶多種蜂窩夾層結構有限元模型
點擊以下鏈接，觀看視頻，獲取CAE文件及插件。
Abaqus蜂窩夾層結構等效及細節建模方法
展開 【AIAA年度綜述】多種新型結構探索取得顯著進展
此后，卡爾頓航空航天學院教職工進行了氣動彈性研究，其中包括組合了內部氣流的板和殼模型，以探究這種發聲原理。發現該聲音是由毛蟲的胃到口腔的氣流產生的，類似一個諧振器。
2018年，空軍理工學院開展了一系列空軍工程結構研究課題，包括繼續研究內部真空的輕于空氣的飛行器（NASA和空軍都表現出興趣）、速度超過700米每秒的沖擊焊接、混合復合結構、激光沖擊強化、傳感器設計和球體周圍的熱流。
NASA位于德克薩斯州的約翰遜航天中心和弗吉尼亞州蘭利研究中心正在研究充氣氣閘結構的完整性，以用于未來的深空探測任務和月球軌道通道。2018年的開發工作主要集中在內部二級結構、可硬化扶手和軟開口艙口，以便能夠快速進出，該研究并將持續到2019年。
蘭利和NASA位于加利福尼亞州的艾姆斯研究中心及俄亥俄州格倫研究中心于2018年4月完成了用于高能輕質承載存儲的多功能結構（簡稱M-SHELLS）項目，演示驗證了多功能蜂窩夾層板（其板芯可用作電池）的生產可行性。該項目屬于NASA航空研究任務事務部收斂航空解決方案（CAS）計劃的一部分。試驗結果表明，該結構能夠承受使用載荷，而不會出現明顯的多功能性能下降。M-SHELLS的系統級研究表明，將其用于2030年前后的單通道混合電動運輸機會比采用標準獨立電池的方案降低11%的重量。
（航空工業發展研究中心王傳勝）
展開 基于ABAQUS的CONWEP爆炸荷載動態加載下蜂窩狀網狀夾層結構變形數值模擬
因此總壓力定義為：
本例將以空氣爆炸產生沖擊波對蜂窩狀網狀夾層結構的影響為例展示其非線性分析能力。
幾何模型與網格劃分:
蜂窩狀網狀夾層結構幾何模型如圖2所示，夾層結構由方形蜂窩芯組成，垂直腹板焊接在頂板和底板上。整個夾層板結構的尺寸為610×610×61mm。 夾層結構位于X-Y平面中，而爆炸源在夾層結構的頂板的中心垂直上方（沿z方向）100mm。頂板和底板厚5毫米，方形蜂窩芯板厚0.76毫米，蜂窩網之間的間距為30.5mm。
由對稱性取四分之一進行建模，使用31×31×5個C3D8R單元將頂底兩個板離散化，蜂窩芯沿著芯的高度使用30層S4R殼單元，如圖3所示。
圖2 蜂窩狀網狀夾層結構幾何模型
圖3 網格劃分
模擬參數:
夾層結構的頂板和底板以及蜂窩芯實心板均由高延展性不銹鋼合金（Al-6XN）制成，由49％Fe，24％Ni，21％Cr和6％Mo組成[1]。
楊氏模量為MPa，泊松比為0.35，密度為公噸/mm3，膨脹系數為Nmm/公噸。
Johnson-Cook模型用于模擬彈塑性力學行為：
相變溫度為293K，熔融溫度為1800K。
初始條件、邊界條件、加載:
初始溫度為273K
假定對稱行為，只去四分之一的結構被建模，板的中心位于X-Y平面的原點。對于X=305mm和Y=305mm兩個平面固定所有自由度（ENCASTRE）；X=0平面設定為x軸對稱邊界條件（XSYMM），同理對于Y=0平面設定為YSYMM。
CONWEP爆炸載荷施加在板的頂部表面上，爆炸源位于垂直于板頂面中心距離為100mm的位置，加載3kgTNT爆炸荷載。
展開 Abaqus纖維復合材料蜂窩板落錘沖擊仿真模型
內插0厚度cohesive單元以模擬分層
模擬過程采用puck子程序，有錄制整個建模操作視頻，可贈送復合材料層合板快速建模插件及蜂窩建模插件!
cae ￥20
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Abaqus纖維復合材料蜂窩板落錘沖擊仿真模型!
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模擬過程采用puck子程序，有錄制整個建模操作視頻，可贈送復合材料層合板快速建模插件及蜂窩建模插件!
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cae,inp文件及ODB文件，操作視頻(注意：并未含puck子程序，僅作學習參考)
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展開 lsdyna近場動力學分析-鋼球撞夾層板玻璃
為三維固體材料的破壞行為提供了一種新的思路，采用非連續型網格，采用section solid peri界面，材料采用292號elastic peri材料，一般用于脆性材料，玻璃，水泥，硬塑料等，g是材料破壞參數，當問題已壓縮破壞為主時，輸入gs，一般gs=2*gt，對于其他問題，gs空著不填
模型簡介如下：夾層板上下為玻璃，采用mat_elastic_peri材料，中間為PC板，球以30m/s的速度撞擊平板，觀察平板的版型和應變。
效果如下：
最后給大家附上免費的k文件供大家學習。
moxing.k
abaqus二次開發-蜂窩板夾芯材料（殼）生成插件 ￥15
插件使用
操作說明：
首先打開abaqus CAE，在Plug-ins目錄下找到我們的蜂窩建模插件，如圖所示：
點擊honeycomb shell，打開插件界面，如圖所示：
這次相比上一次對界面進行了優化，這樣看起來還不錯吧。
咳咳，回到正題：
這里首先設定了默認值，你需要將界面中的參數換成你自己的模型。自上而下分別為模型名稱，蜂窩部件名稱，蜂窩單胞行數，蜂窩單胞列數，蜂窩壁長，蜂窩夾芯高度。
其中模型名稱是要已經存在的模型名稱，蜂窩新部件可以自定義名稱，行數與列數要是正整數，其余參數自行設定就行。
為方便建模編程，是以下面圖片中的胞元為基礎建模（說的有點繞口，就是說，下面圖片中的是單胞），如圖所示：
此插件所生成的是可變形的殼模型，設定好之后就可以點擊ok進行生成。
操作示例：
這里就以與默認不同的值進行建模，設定參數如圖所示：
點擊ok，就可以生成相應的模型。結果如圖所示：
插件說明
此插件所生成的是殼模型，胞元為正六邊形。
（無話可說了，就這破插件，就是生成一個蜂窩殼模型，沒啥技術含量，捧不起來，抱歉/(ㄒoㄒ)/~~）
注意：
報錯情況及處理方法：
情況一：
出現這種情況的原因是模型名稱填入不存在的模型名稱，如圖所示：
只需將模型名稱改為已存在的模型就行。這里只需將Model-2改為Model-1就行。
情況二：不知道呀，有了再說。
承諾：
1.凡是購買插件的用戶，使用過程中若是遇到Bug，本人將承諾對發現的bug進行修復。
2.使用時有什么問題，也可以進行咨詢，私信或評論區發言都行，看到有時間會進行回復。
3.還沒想好，以后再說。
展開 爆炸沖擊波毀傷夾層板
爆炸沖擊波毀傷夾層板
lsdyna空氣域中爆炸對夾層板的沖擊
新手求解，我建立了1/4模型0.5*0.5*1m的空氣域模x 將夾層版設置一個部件，空氣域和tnt設成一個部件連接方式我尋思用歐拉/拉格朗日耦合但是不知道哪出問題了。求連接方式
Hypermesh二次開發之蜂窩板幾何構建 ￥8
本次分享主要內容是： 自動創建殼體蜂窩板。
好久沒有分享關于二次開發的內容了，本期就給大家帶來蜂窩板的自動創建。
我們都知道蜂窩板的用途十分廣泛，如車輛上的地板、門板、夾木層、紙板等，主要得益于其結構較為輕、高強度、在隔熱、隔音方面也有不俗的表現等 。然而建立一片蜂窩板并不是件容易的事，還是帶有一定的操作繁瑣在里面的。如最近計算一款車門里面就含有蜂窩板，雖然以前也做過，但當時并沒有將蜂窩板的建立的腳本寫完，停留了相當一段時間，直至最近才下定決心將它完成。
常規建立蜂窩板用的方式是建立最小單元結構，然后大批量的復制，形成較大區塊的板，再根據長寬進行切分得到相應大小的蜂窩板，說起來容易，做起來卻有點費時費力。根據不同長寬值需要對幾何面或幾何線進行一些操作，有多有少得進行封口和測量，是需要花費不少時間的。
還是以前說過的話，利用 腳本 的 便捷性 讓我們的雙手得到解放，尤其是在遇到很多需要處理的特征就顯得十分必要。生命誠可貴，節省不必要浪費的時間很重要。
腳本編寫思路：
第一步：創建基礎蜂窩幾何線
第二步：根據長寬與基礎蜂窩半徑進行區分
第三步：復制長寬方向上的線條數量
第四步：將幾何線拉伸成面
展開 爆炸沖擊波對V型板夾層泡沫鋁板的影響
基于Truegrid參數化建模，改變V型板的夾角，快速建立出模型。
復合材料金屬夾層合板高速沖擊 FML ￥10
復合材料金屬夾層合板高速沖擊 FML
