復(fù)合材料有限元分析
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-31
復(fù)合材料有限元分析的視頻教程
復(fù)合材料、點(diǎn)陣復(fù)合材料高速?zèng)_擊有限元分析考慮cohesive界面
復(fù)合材料、點(diǎn)陣復(fù)合材料高速?zèng)_擊有限元分析考慮cohesive界面
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力學(xué)方向知識(shí)點(diǎn)總結(jié)，包含理論力學(xué)材料力學(xué)彈性力學(xué)復(fù)合材料力學(xué)有限元分析等
本課程圍繞力學(xué)方向核心知識(shí)體系展開，系統(tǒng)總結(jié)理論力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)、復(fù)合材料力學(xué)以及有限元分析等重要內(nèi)容，旨在幫助學(xué)員從整體上梳理專業(yè)知識(shí)脈絡(luò)，建立更加完整、清晰的力學(xué)知識(shí)框架。課程不僅關(guān)注各門課程的基礎(chǔ)概念與核心理論，也強(qiáng)調(diào)不同知識(shí)模塊之間的內(nèi)在聯(lián)系，使學(xué)員能夠從“單點(diǎn)學(xué)習(xí)”走向“系統(tǒng)理解”。 在學(xué)習(xí)過程中，很多同學(xué)會(huì)遇到知識(shí)點(diǎn)零散、課程之間銜接不清、學(xué)過后難以融會(huì)貫通等問題。
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復(fù)合材料有限元分析的實(shí)例教程
當(dāng)你的有限元模型關(guān)心的恰巧是對(duì)稱面上或者對(duì)稱面附近的力學(xué)響應(yīng)時(shí)，上述復(fù)合材料對(duì)稱模型就是完全錯(cuò)誤的，這種情況下的對(duì)稱簡(jiǎn)化反倒是弄巧成拙?？上У氖?，此類模型在期刊論文、學(xué)位論文里層出不窮。
看到這里，是不是感覺背后有股涼意襲來，不要害怕，接下來再賜幾個(gè)開拓理由。
【特殊情況1】
并非所有的復(fù)合材料層壓結(jié)構(gòu)都不能使用對(duì)稱性，如果你的模型中僅有0°層和90°層，是可以使用對(duì)稱性的。
【特殊情況2】
如果層壓板中含有±45°之類的非0°層和非90°層，當(dāng)厚度方向鋪層序列為對(duì)稱鋪層時(shí)，可以使用沿厚度對(duì)稱的二分之一模型，但是不能進(jìn)一步使用相對(duì)于面內(nèi)對(duì)稱的四分之一或者八分之一模型。
【特殊情況3】
當(dāng)層壓板有限元模型中含有±45°之類的非0°層和非90°層，但你所關(guān)心的響應(yīng)位置遠(yuǎn)離對(duì)稱面時(shí)，也可以近似使用面內(nèi)對(duì)稱約束。
另外再閑扯幾句，各向同性材料結(jié)構(gòu)有限元模型中，結(jié)構(gòu)的幾何、邊界約束、載荷均關(guān)于某個(gè)平面有對(duì)稱性，模型采用的完整有限元模型，計(jì)算結(jié)果也有可能不對(duì)稱。這種情況下，還要檢查網(wǎng)格是否也關(guān)于某個(gè)平面對(duì)稱，最終參與計(jì)算的是網(wǎng)格，而非幾何，幾何對(duì)稱而網(wǎng)格不對(duì)稱，計(jì)算結(jié)果也可能不對(duì)稱噠。
以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)之談，不當(dāng)之處，歡迎批評(píng)指正！
敬請(qǐng)關(guān)注
復(fù)合材料力學(xué)公眾平臺(tái)舉行的抽獎(jiǎng)活動(dòng)即將結(jié)束，名額有限，中獎(jiǎng)情況將于2019年3月11日中午揭曉，點(diǎn)擊以下鏈接參與抽獎(jiǎng)。
復(fù)合材料力學(xué)公眾平臺(tái)抽獎(jiǎng)活動(dòng)
【聲明】：本文由作者首發(fā)復(fù)合材料力學(xué)公眾平臺(tái)，授權(quán)技術(shù)鄰學(xué)院轉(zhuǎn)發(fā)。原文鏈接如下：
復(fù)合材料有限元分析中慎用對(duì)稱性！
展開 本文利用ANSYS大型有限元程序建立了復(fù)合材料氣瓶的有限元模型，建模中將纖維纏繞層作為復(fù)合材料層合板處理，考慮了封頭處纏繞層厚度及纏繞角沿子午線不斷變化的情況。針對(duì)建立的模型進(jìn)行了氣瓶在幾個(gè)工況點(diǎn)下的應(yīng)力應(yīng)變分析，利用最大應(yīng)變準(zhǔn)則預(yù)測(cè)了氣瓶的爆破壓力。通過將分析得到的結(jié)果與相應(yīng)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了建模與分析方法的正確性。
復(fù)合材料氣瓶有限元應(yīng)力應(yīng)變分析2.rar
復(fù)合材料氣瓶有限元應(yīng)力應(yīng)變分析1.rar
展開 在之前的文章中，曾介紹了Abaqus中金屬結(jié)構(gòu)XFEM分析以及基于內(nèi)聚力的復(fù)合材料擴(kuò)展有限元分析，詳情可點(diǎn)擊以下鏈接。
擴(kuò)展有限元（XFEM）在結(jié)構(gòu)斷裂分析中的應(yīng)用（1）（附案例）
【案例解析】如何使用XFEM擴(kuò)展有限元模擬復(fù)合材料裂紋擴(kuò)展
由于復(fù)合材料失效模式繁多，采用內(nèi)聚力模型時(shí)難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)面內(nèi)的復(fù)雜失效模式，因此，通常需要結(jié)合一些新的復(fù)合材料強(qiáng)度理論，如Hashin，Puck，LaRC05等，有關(guān)先進(jìn)復(fù)合材料強(qiáng)度理論的內(nèi)容，可查看復(fù)合材料力學(xué)公眾號(hào)前期推送的《復(fù)合材料失效理論知多少》專題，可在歷史文章中查找，此處不再贅述。
通常在做復(fù)合材料漸進(jìn)失效分析時(shí)，多采用UMAT、VUMAT、USDFLD、VUSDFLD等子程序來實(shí)現(xiàn)失效理論和損傷演化方式在有限元中的集成。上述方法都是通過單元?jiǎng)h除或者單元?jiǎng)偠韧嘶瘉肀碚髁鸭y的擴(kuò)展。且傳統(tǒng)的有限元方法（FEM）在處理這類問題時(shí)需要在局部對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行極其細(xì)致的劃分。而擴(kuò)展有限元方法（XFEM）則可以打破這種局限性，在遇到應(yīng)力場(chǎng)或者局部應(yīng)力梯度較大的問題時(shí)，XFEM并不需要在某個(gè)特定的局部對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行特殊的處理，也可以得到比較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)值。與此同時(shí)，XFEM還可以在沒有預(yù)制裂紋路徑的情況下，不需要重新劃分網(wǎng)格實(shí)現(xiàn)裂紋沿著任意路徑擴(kuò)展。
2017版之后的Abaqus中所集成的LaRC05準(zhǔn)則便是通過擴(kuò)展有限元方法來模擬裂紋擴(kuò)展，且在2021版以后又做了一些改進(jìn)，具體可查看公眾號(hào)以前發(fā)布的3篇文章。
展開 說明
本教程為小球低速?zèng)_擊復(fù)合材料的有限元分析教程，層合板使用的是平面殼單元模型，可以直接由Abaqus自帶的鋪層模塊進(jìn)行建模，建模比較方便，計(jì)算速度快，但是缺點(diǎn)也很明顯，殼單元無法添加二維hashin準(zhǔn)則，從而無法得到損傷結(jié)果，同時(shí)仿真精度較差。
要想得到更加符合實(shí)際的結(jié)果，應(yīng)當(dāng)建立三維實(shí)體有限元模型，使用這種方法可以添加二維hashin準(zhǔn)則，進(jìn)一步的可以通過子程序vumat添加三維hashin準(zhǔn)則，結(jié)果中可以得到每一層復(fù)材的損傷破壞模式。但是這種方法的缺點(diǎn)是建模復(fù)雜，尤其是當(dāng)層數(shù)較多時(shí)，包括幾何建模、材料屬性賦值等的操作步驟很繁瑣，同時(shí)這種方法的計(jì)算速度也比較慢。
針對(duì)此問題，本工作室開發(fā)了Lamigen.exe的程序，可以通過指定一系列參數(shù)，一鍵生成復(fù)材層合板的inp文件，指定的參數(shù)分別為層合板長(zhǎng)度、寬度、單層厚度、層數(shù)、鋪層角度以及彈性常數(shù)，使用該程序生成的復(fù)材結(jié)構(gòu)如下圖所示。如果大家有需要，歡迎添加320科技工作室的管理員微信號(hào)：CAE320。
圖一 沖擊結(jié)果展示（1）
圖二 沖擊結(jié)果展示（2）
本教程的PDF文件、原始cae（6.13版本）和inp文件均發(fā)布在微信公眾號(hào)：320科技工作室，關(guān)注后回復(fù)“沖擊復(fù)合材料”獲取百度云鏈接。
展開 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！
復(fù)合材料有限元分析的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
復(fù)合材料有限元分析的最新內(nèi)容
<h3><strong>【版權(quán)聲明與技術(shù)存證】關(guān)于某型“巷道超前支架”結(jié)構(gòu)有限元分析報(bào)告的公開撤回聲明</strong></h3><p><strong>一、 成果歸屬與授權(quán)撤回</strong></p><p>本文發(fā)布內(nèi)容為本人針對(duì)某型巷道超前支架所做的有限元分析（FEA）階段性成果。</p><p><strong>合作背景說明：</strong> > 合作方：<strong>西安某礦業(yè)學(xué)科背景高校相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)
[圖片]
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！
針對(duì)傳統(tǒng)商業(yè)有限元在處理變剛度復(fù)合材料（VSCL）與變厚度幾何時(shí)存在的網(wǎng)格畸變、計(jì)算耗時(shí)長(zhǎng)、非線性極易發(fā)散等痛點(diǎn)，本人開發(fā)了一套基于 MATLAB 的高階半解析氣動(dòng)彈性求解器。
本求解器直接基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)方程進(jìn)行離散，可實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料板殼/懸臂翼面的極速參數(shù)掃描與深區(qū)非線性分岔追蹤?，F(xiàn)分享部分計(jì)算結(jié)果，并承接相關(guān)復(fù)雜工況的定制計(jì)算與數(shù)據(jù)圖表輸出。
一、 核心理論框架
結(jié)構(gòu)本構(gòu)
鎂合金溫軋機(jī)支承輥有限元分析
有限元分析2個(gè)月前
摘要：
本文針對(duì)300mm鎂合金溫軋機(jī)支承輥開展有限元分析，采用ANSYS軟件（經(jīng)典界面）。對(duì)支承輥進(jìn)行靜強(qiáng)度分析，結(jié)果表明：支承輥?zhàn)畲笞冃瘟繛?.467×10^-4mm，滿足板形誤差要求；最大Von Mises應(yīng)力為67.6MPa，低于材料許用應(yīng)力（140~150MPa）。分析發(fā)現(xiàn)支承輥中間位置變形最大，軸頸與輥身接觸處應(yīng)力集中明顯。研究證實(shí)該支承輥設(shè)計(jì)滿足強(qiáng)度要求，為鎂合金溫軋工藝提供了理論依據(jù)
基于ABAQUS的汽車防塵罩有限元分析2個(gè)月前
<p>?</p><p>球頭銷總成是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和懸掛系統(tǒng)的一個(gè)重要部件，裝在轉(zhuǎn)向拉桿或控制臂上，與轉(zhuǎn)向和懸掛部件連接。它主要由球座、卡箍、防塵罩、壓板和球銷組成，其中最關(guān)鍵的零件為防塵罩，其性能影響到車輛的安全性和操縱性。防塵罩材料為橡膠，在使用過程中會(huì)發(fā)生很大的彈性變形。用一般的二維、三維CAD輔助設(shè)計(jì)無法確定防塵罩的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和形狀，因而無法判斷防塵罩在工作過程中是否有干涉；長(zhǎng)期以來都是通過試制樣品后做臺(tái)架試驗(yàn)或路試來驗(yàn)證設(shè)計(jì)
在航空航天、新能源汽車、風(fēng)電等高端制造領(lǐng)域，纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料憑借高比強(qiáng)度、高比模量、輕量化等優(yōu)異特性，成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的核心材料。但這類材料存在一個(gè)關(guān)鍵短板——對(duì)沖擊損傷異常敏感：微小的面外沖擊（如冰雹撞擊、工具墜落、碎石撞擊），就可能在材料內(nèi)部造成分層、基體裂紋等難以目視察覺的損傷，進(jìn)而大幅降低其承載能力，嚴(yán)重威脅結(jié)構(gòu)安全。
在此背景下，“沖擊后壓縮”（Compression
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
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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