復(fù)合材料多尺度仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-04
復(fù)合材料多尺度仿真的視頻教程
復(fù)合材料切削加工瓶頸與多尺度建模仿真技術(shù)探討
現(xiàn)有研究從不同維度推進(jìn)復(fù)合材料切削機(jī)理的認(rèn)知：任滿等學(xué)者聚焦SiCp/Al-Ti疊層界面的損傷演化機(jī)制，通過實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)界面過渡區(qū)（厚度約5-15μm）是裂紋萌生的薄弱環(huán)節(jié)；李炳林團(tuán)隊(duì)則致力于提升力-熱耦合模型精度，提出考慮顆粒-基體動(dòng)態(tài)相互作用的修正本構(gòu)方程，使切削溫度預(yù)測(cè)誤差降低至12%以內(nèi)；滕龍龍等系統(tǒng)梳理了多尺度仿真方法體系，指出分子動(dòng)力學(xué)（納米尺度）-離散元（介觀尺度）-有限元（宏觀尺度
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難加工材料切削優(yōu)化的多尺度分析與跨技術(shù)關(guān)聯(lián)性研究
在航空航天、能源動(dòng)力等高端制造領(lǐng)域，難加工材料構(gòu)件的精密制造已成為制約裝備性能提升的關(guān)鍵瓶頸。以航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤、鈦合金薄壁構(gòu)件為典型代表，這類構(gòu)件通常要求在極端工況下保持結(jié)構(gòu)完整性與功能穩(wěn)定性，其制造過程面臨著材料切削性能與加工質(zhì)量控制的雙重挑戰(zhàn)。
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金屬切削中的摩擦行為與多尺度仿真：破解表面質(zhì)量調(diào)控難題
傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)試錯(cuò)法雖在工藝優(yōu)化中仍有應(yīng)用，但其存在成本高昂、研發(fā)周期冗長(zhǎng)的固有缺陷；而現(xiàn)有有限元仿真技術(shù)雖能實(shí)現(xiàn)切削過程的數(shù)字化模擬，卻因摩擦行為表征精度不足，導(dǎo)致關(guān)鍵加工參數(shù)（如切削力、溫度場(chǎng)）的預(yù)測(cè)誤差常超過20%，難以滿足高精度制造需求。
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復(fù)合材料多尺度仿真的實(shí)例教程
軟件概述與技術(shù)架構(gòu)
Digimat是由e-Xstream engineering（現(xiàn)歸屬Hexagon Manufacturing Intelligence）開發(fā)的專業(yè)復(fù)合材料多尺度建模與仿真平臺(tái)。作為當(dāng)前復(fù)合材料仿真領(lǐng)域的標(biāo)桿軟件，Digimat采用獨(dú)特的多尺度方法學(xué)框架，實(shí)現(xiàn)了從微觀纖維/基體界面到宏觀結(jié)構(gòu)性能的跨尺度預(yù)測(cè)。
核心技術(shù)特點(diǎn)：
l 材料-工藝-性能一體化建模：集成材料數(shù)據(jù)庫(kù)包含500+種常見增強(qiáng)纖維和樹脂基體；
l 多物理場(chǎng)耦合能力：支持力學(xué)-熱學(xué)-電學(xué)耦合分析；
l 工業(yè)接口豐富：與Abaqus、ANSYS、LS-DYNA等主流CAE軟件無縫對(duì)接。
2. 核心功能評(píng)測(cè)
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(yù)測(cè)復(fù)合材料的局部應(yīng)力/應(yīng)變場(chǎng)。
展開 在當(dāng)今追求高性能與可持續(xù)發(fā)展的工業(yè)領(lǐng)域，復(fù)合材料正成為越來越多行業(yè)的首選材料。其卓越的比強(qiáng)度、比模量、耐腐蝕性和高度可設(shè)計(jì)性，使其在航空航天、汽車制造、電子設(shè)備等行業(yè)中逐漸取代傳統(tǒng)金屬材料。然而，傳統(tǒng)的復(fù)合材料分析方法難以準(zhǔn)確捕捉材料微觀結(jié)構(gòu)對(duì)宏觀性能的影響，導(dǎo)致設(shè)計(jì)中不得不引入較大安全系數(shù)，既增加成本又限制材料性能發(fā)揮。但現(xiàn)在，一款名為 Digimat 的軟件徹底改變了這一局面。
Digimat 是由 e-Xstream engineering（現(xiàn)歸屬 Hexagon Manufacturing Intelligence）開發(fā)的專業(yè)復(fù)合材料多尺度建模與仿真平臺(tái)。它采用獨(dú)特的多尺度方法學(xué)框架，實(shí)現(xiàn)了從微觀纖維 / 基體界面到宏觀結(jié)構(gòu)性能的跨尺度預(yù)測(cè)。其強(qiáng)大功能體現(xiàn)在多個(gè)方面。
Digimat 軟件操作界面截圖
在微觀尺度表征上，Digimat-MF 模塊通過代表性體積單元（RVE）方法，能夠精確預(yù)測(cè)復(fù)合材料的局部應(yīng)力 / 應(yīng)變場(chǎng)。以碳纖維 / 環(huán)氧樹脂體系為例，該模塊展現(xiàn)出極高的建模精度。在工藝仿真方面，Digimat-MAP 模塊可模擬注塑、RTM 等成型工藝對(duì)最終性能的影響。如在玻纖增強(qiáng) PP 的注塑案例中，其預(yù)測(cè)纖維取向分布與 CT 掃描結(jié)果相關(guān)性達(dá) 0.91，翹曲變形預(yù)測(cè)精度比傳統(tǒng)方法提高 40%，計(jì)算時(shí)間比同類軟件縮短 30%（相同硬件配置）。
Digimat 在行業(yè)應(yīng)用中成果顯著。在航空航天領(lǐng)域，某型無人機(jī)機(jī)翼設(shè)計(jì)借助 Digimat，成功減重 15% 的同時(shí)保持等效剛度，開發(fā)周期縮短 6 個(gè)月，物理試驗(yàn)次數(shù)減少 60%。在汽車輕量化方面，某電動(dòng)車電池包殼體項(xiàng)目使用 Digimat 后，最大應(yīng)力降低 14.3%，生產(chǎn)成本降低 20% 。
展開 海克斯康工業(yè)軟件Digimat復(fù)合材料多尺度分析建模平臺(tái)能夠幫助用戶完成多種復(fù)合材料復(fù)雜工程分析，強(qiáng)度非線性失效分析、蠕變、疲勞、沖擊（考慮應(yīng)變率效應(yīng)）、NVH（頻率依賴）等，支持的復(fù)合材料類型包括：連續(xù)纖維（CFRP）、長(zhǎng)&短纖維（SFRP）、纖維編織、針刺、晶須、顆粒、片層等增強(qiáng)相和包括樹脂基、金屬基、碳碳和陶瓷基在內(nèi)的多類基體材料。Digimat提供的軟件接口幾乎涵蓋所有主流有限元軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)耦合分析，大幅提高相關(guān)結(jié)構(gòu)的分析精度和能力。
現(xiàn)誠(chéng)摯邀請(qǐng)您參加6月20、21日在上海舉辦的Digimat仿真分析線下培訓(xùn)。本次培訓(xùn)主要講解基于Digimat多尺度理論的SFRP結(jié)構(gòu)的力學(xué)聯(lián)合仿真分析。培訓(xùn)涉及Digimat多尺度材料建模理論、材料庫(kù)、基于樣件測(cè)試結(jié)果的材料逆向標(biāo)定、Digimat與模流軟件以及結(jié)構(gòu)有限元分析的接口以及基于Digimat RP 的注塑產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性能CAE分析流程及工程案例。
展開 培訓(xùn)目標(biāo)：
? Digimat軟件功能和工程應(yīng)用
? 多尺度分析理論以及Digimat的軟件功能實(shí)現(xiàn)（含案例操作）。基于上述培訓(xùn)內(nèi)容，讓學(xué)員建立起CFRP材料體系常用多尺度分析的能力，為相關(guān)領(lǐng)域的深入應(yīng)用提供基礎(chǔ)。
培訓(xùn)費(fèi)用：培訓(xùn)免費(fèi) 席位有限 現(xiàn)場(chǎng)參加自備電腦
培訓(xùn)咨詢：龔老師 17721013876
培訓(xùn)報(bào)名：
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作為多體動(dòng)力學(xué)分析軟件，Adams擁有廣泛的用戶群體。用戶使用虛擬樣機(jī)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，獲取動(dòng)態(tài)載荷，實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)耦合等，切實(shí)縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，提升競(jìng)爭(zhēng)力。Adams支持考慮部件的線彈性和非線性彈性，能夠研究部件線性和非線性變形對(duì)機(jī)械系統(tǒng)性能的影響，也能計(jì)算更準(zhǔn)確的部件載荷，用于評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)剛強(qiáng)度和疲勞壽命。Adams剛?cè)狁詈戏治龉δ茏罱K為分析人員提供平衡機(jī)械系統(tǒng)強(qiáng)度、靈活性、成本和重量等設(shè)計(jì)因素的寶貴建議。
此次培訓(xùn)介紹使用Adams引入結(jié)構(gòu)線彈性柔性體和非線性柔性體，自動(dòng)生成線彈性柔性體，建立幾何大變形非線性柔性體及Adams-Marc聯(lián)合模擬其它非線性柔性等。
培訓(xùn)大綱：
培訓(xùn)時(shí)間：9月12日-13日
培訓(xùn)地點(diǎn)：上海閔行區(qū)華中路6號(hào)七寶德必易園A316室
培訓(xùn)目標(biāo)：
? 了解Adams引入柔性體的必要性；
? 掌握Adams引入柔性體的流程；
? 掌握Adams-Marc聯(lián)合仿真流程。
培訓(xùn)費(fèi)用：培訓(xùn)免費(fèi) 席位有限 現(xiàn)場(chǎng)參加自備電腦
培訓(xùn)咨詢：湯經(jīng)理 13795389328
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展開 目前，汽車EV化的高速推進(jìn)導(dǎo)致輕量化需求日益提高，基于材料各向同性、部件均勻化、準(zhǔn)靜態(tài)假設(shè)的分析方法已無法有效挖掘相關(guān)部件的減重潛力。
Digimat作為一款復(fù)合材料多尺度分析平臺(tái)，提供了多尺度材料正&逆向建模、材料數(shù)據(jù)庫(kù)、工藝結(jié)果映射及結(jié)構(gòu)多尺度耦合分析、A-&B-許用值虛擬計(jì)算等眾多功能，為相關(guān)領(lǐng)域復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的精確分析和優(yōu)化提供了成熟的解決方案。
本次直播，將從多尺度理論展開，輔以真實(shí)客戶案例針對(duì)性闡述并演示汽車增強(qiáng)塑料結(jié)構(gòu)分析解決方案，分析常用的多尺度材料模型，歡迎預(yù)約報(bào)名！
1月19日 14:00
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玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料具有密度小、韌性高、成型快、成本低等優(yōu)點(diǎn)，在汽車、電子電器等領(lǐng)域廣泛使用。玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料產(chǎn)品通常使用注塑工藝生產(chǎn)，玻纖取向在產(chǎn)品中的分布會(huì)存在差異，進(jìn)而影響產(chǎn)品的最終性能。為了準(zhǔn)確預(yù)測(cè)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料產(chǎn)品的性能，需要在仿真分析中考慮工藝（如玻纖取向）的影響。
本案例為您詳解延鋒彼歐公司如何使用Digimat對(duì)復(fù)合材料尾門內(nèi)板的沖擊性能進(jìn)行分析應(yīng)用。基于海克斯康旗下的復(fù)合材料多尺度仿真軟件Digimat，用戶可以輕松創(chuàng)建復(fù)合材料材料卡片，將模流仿真分析結(jié)果映射到結(jié)構(gòu)有限元網(wǎng)格，從而實(shí)現(xiàn)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的精確仿真。同時(shí)，注塑工藝中的熔接線也會(huì)使材料強(qiáng)度有顯著下降，因此在仿真中還需要考慮熔接線的影響。Digimat可將模流分析中的熔接線結(jié)果映射到結(jié)構(gòu)分析網(wǎng)格，以此計(jì)入熔接線對(duì)產(chǎn)品性能的影響。
復(fù)合材料力學(xué)性能測(cè)試
注塑玻纖復(fù)合材料尾門內(nèi)板使用的材料為PP-GF40。考慮三種玻纖取向的試驗(yàn)樣件，即0°、45°、90°，進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)拉伸試驗(yàn)，結(jié)果如圖1所示。
圖1.
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復(fù)合材料多尺度仿真的最新內(nèi)容
復(fù)合材料多尺度力學(xué)仿真中，代表性體積單元（RVE）的幾何建模與網(wǎng)格劃分是前處理階段的主要工作之一。受周期性邊界條件的約束，纖維在模型邊界處的切割精度直接影響后續(xù)網(wǎng)格匹配。當(dāng)纖維端面與基體表面未能完全共面時(shí)，往往產(chǎn)生微小幾何階躍，導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)投影誤差。這些問題在手動(dòng)腳本處理時(shí)出錯(cuò)的概率較高。
投影物鏡案例分析
簡(jiǎn)介
投影物鏡作為光刻、投影顯示等領(lǐng)域的核心光學(xué)成像系統(tǒng)，由前級(jí)聚光、中繼像差校正及后級(jí)投影多組透鏡單元構(gòu)成，通過多級(jí)光線會(huì)聚與像差校正消除球差、色差等畸變，實(shí)現(xiàn)大視場(chǎng)、高分辨率的清晰成像，其成像精度與畸變控制能力直接決定終端設(shè)備的性能表現(xiàn)，需嚴(yán)格滿足高精度光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。本項(xiàng)目基于 OAS 光學(xué)軟件，通過幾何與波動(dòng)光學(xué)跨尺度仿真
Abaqus復(fù)合材料鉚接有限元仿真分析2個(gè)月前
Abaqus復(fù)合材料鉚接有限元仿真分析，
上層碳纖維復(fù)合材料，內(nèi)插0厚度cohesive以模擬層間分層，下層AL
自沖鉚接三維模型，動(dòng)態(tài)顯示分析，可提供cae，inp、VUMAT，odb文件，含變形云圖、應(yīng)力云圖，結(jié)果清晰，適合初學(xué)者學(xué)習(xí)參考！
為什么使用壓縮成型模擬?
壓縮成型為塑料在高溫高壓的條件下被擠壓進(jìn)預(yù)熱的膜腔中直到固化的成型過程。其制程可用于大量生產(chǎn)且達(dá)到低成本的制模，適用于具有復(fù)雜外觀、高強(qiáng)度或抗高沖擊性的產(chǎn)品。
壓縮成型能夠快速生產(chǎn)復(fù)雜的復(fù)合材料部件，Moldex3D支持許多不連續(xù)的且常用于壓縮成型的FRP材料，包含熱塑性材料GMT、LFT-G、LFT-D；也支持熱固性材料，例如SMC、BMC材料。
模擬挑戰(zhàn)
圖1 汽車底護(hù)板
隨著全球汽車產(chǎn)業(yè)向電動(dòng)化、智能化加速轉(zhuǎn)型，新能源汽車的底部安全防護(hù)已成為決定產(chǎn)品可靠性與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的核心要素之一。面對(duì)復(fù)雜的真實(shí)路況——從城市道路的減速帶到非鋪裝路面的碎石與凸起——作為動(dòng)力電池“第一道物理防線”的底護(hù)板，其性能直接關(guān)系到整車的安全底線。
圖2 高分子復(fù)合材料與鋁鎂合金材料的對(duì)比
傳統(tǒng)的金屬防護(hù)方案雖然可靠，但過大的重量已成為阻礙車輛續(xù)航里程提升的
本文原刊登于Ansys.com：《Ansys and Schr?dinger Partner to Enable Multiscale Simulation》
作者：Adarsh Chaurasia | Ansys高級(jí)應(yīng)用工程師
編輯整理：鄭偉巍 | Ansys高級(jí)應(yīng)用工程師
通過納米、微觀和宏觀尺度的仿真，產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊(duì)可以將設(shè)計(jì)優(yōu)化提升到全新水平
隨著產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊(duì)面臨日益復(fù)雜的挑戰(zhàn)
abaqus纖維復(fù)合材料多次落錘沖擊-多分析步4個(gè)月前
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Abaqus纖維復(fù)合材料層合板多次落錘沖擊仿真模型!采用多分析步的方式實(shí)現(xiàn)！
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內(nèi)插0厚度cohesive單元以模擬分層
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復(fù)合材料設(shè)計(jì)與制造一體化仿真4個(gè)月前
【線上＋線下】第二期PAM-COMPOSITE復(fù)合材料成型工藝仿真培
訓(xùn)
復(fù)合材料力學(xué)
復(fù)合材料力學(xué)
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
機(jī)織復(fù)合材料細(xì)觀損傷分析仿真6個(gè)月前
機(jī)織復(fù)合材料
猶記得研究生面試，老師問我知不知道你導(dǎo)師是研究什么方向的。
這題我有準(zhǔn)備，遂答：先進(jìn)復(fù)合材料。先進(jìn)這個(gè)詞我還刻意加重了語氣。
其實(shí)當(dāng)時(shí)來說，先進(jìn)在哪我是一概不知。本文就以機(jī)織復(fù)合材料為題，看看先進(jìn)復(fù)合材料力學(xué)性能的常用研究方法。
目前工業(yè)上用的最多的一種復(fù)合材料結(jié)構(gòu)是層合板。它像千層底布鞋那樣，由很多層纖維布堆疊而成。每一層的纖維絲都有一個(gè)特定的角度，通過調(diào)整這個(gè)角度
工程化的復(fù)合材料疲勞仿真方法6個(gè)月前
材料也會(huì)累？
什么是材料的疲勞？
所謂材料的疲勞，指的是在長(zhǎng)期服役情況下，材料持續(xù)經(jīng)受循環(huán)載荷，以致性能下降甚至失效破壞的情況。
工業(yè)界經(jīng)常講疲勞壽命，就是說結(jié)構(gòu)疲勞工況的使用壽命。我們?cè)谠O(shè)計(jì)汽車、飛機(jī)、艦船時(shí)，疲勞壽命的設(shè)計(jì)非常重要的一環(huán)，也是安全設(shè)計(jì)的必要內(nèi)容。通常來說，這種重大裝備的設(shè)計(jì)壽命也就20年左右。愛惜點(diǎn)使用，少經(jīng)歷一些大風(fēng)大浪，可以茍到30年，和原始人類的壽命差不多。自然造物也不過如此了
