纏繞軟件
關(guān)注創(chuàng)建者：上海庭田信息科技有限公司 創(chuàng)建時(shí)間：2022-02-25
纏繞軟件的視頻教程
儲(chǔ)氫氣瓶纖維纏繞軟件CADWIND與 Composicad對(duì)比
儲(chǔ)氫氣瓶纖維纏繞軟件CADWIND與 Composicad對(duì)比
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CADfil復(fù)合材料纏繞工藝仿真軟件入門教程
本課程介紹CADfil復(fù)合材料纏繞工藝仿真軟件基本操作， 課程目標(biāo)： ? 了解復(fù)合材料建模方法； ? 了解CADfil的使用流程 ? 介紹案例 課程大綱： 1、 CADfil復(fù)合材料應(yīng)用基礎(chǔ)介紹 2、 CADfil使用流程演示 3、 CADfil介紹
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纏繞軟件的實(shí)例教程
近期，庭田科技與某新媒體平臺(tái)達(dá)成合作，共同推廣和普及基于Cadfil軟件的儲(chǔ)氫高壓復(fù)合材料氣瓶纖維纏繞技術(shù)。為了讓更多行業(yè)內(nèi)人士了解并掌握這一技術(shù)，庭田科技將與某新媒體臺(tái)共同舉辦線上公開課。
1.3 課程內(nèi)容介紹
庭田科技邀請(qǐng)到了Cadfil軟件專家（高級(jí)攻城獅）為大家講解這一技術(shù)。在這次公開課中，Cadfil軟件專家將為大家詳細(xì)介紹IV型高壓儲(chǔ)氫氣瓶的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用，以及如何利用Cadfil軟件進(jìn)行氣瓶纖維纏繞仿真。課程內(nèi)容將涵蓋以下幾個(gè)方面：
1）IV型高壓儲(chǔ)氫氣瓶的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)
2）纖維纏繞技術(shù)在儲(chǔ)氫氣瓶上的應(yīng)用
3）Cadfil纖維纏繞軟件的功能及應(yīng)用領(lǐng)域
4）基于Cadfil軟件的氣瓶纖維纏繞仿真實(shí)例演示
圖一 典型IV型高壓儲(chǔ)氣瓶結(jié)構(gòu)示意圖
1.4 課程收益與合作展望
參與這次線上公開課的企業(yè)和個(gè)人將在Cadfil軟件專家的指導(dǎo)下，學(xué)習(xí)到實(shí)用的纖維纏繞技術(shù)和Cadfil軟件操作技巧，深入了解纖維纏繞技術(shù)在高壓儲(chǔ)氫氣瓶制造中的關(guān)鍵作用，以及如何利用Cadfil軟件進(jìn)行高效、精確的纏繞仿真，更好地掌握IV型高壓儲(chǔ)氫氣瓶的設(shè)計(jì)與制造技巧，這將有助于提高企業(yè)在氫能產(chǎn)業(yè)的競爭力，為氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)大技術(shù)支持。庭田科技與某新媒體平臺(tái)的合作預(yù)計(jì)將在未來進(jìn)一步擴(kuò)展，共同推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展。
展開 也可借助集成的FEA軟件轉(zhuǎn)換器，可以生成可運(yùn)行的FEA模型。
WoundSim可以視為SIMULIA開發(fā)的WCM pligin的替代解決方案。
主要特點(diǎn)：
該工具具有一系列綜合功能，可確保快速設(shè)計(jì)和模擬復(fù)合壓力容器儲(chǔ)層：
-具有全面和獨(dú)立用戶界面的民主化工具。
-用戶界面的短時(shí)間響應(yīng)加快了設(shè)計(jì)持續(xù)時(shí)間。
-全面且精心選擇的設(shè)計(jì)參數(shù)，可快速更改圖層。
-快速，全自動(dòng)的FEA模型生成
-繞組問題的預(yù)期。
-智能布局渲染，可進(jìn)行圖層選擇和相交檢測。
-用于參數(shù)設(shè)計(jì)優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)功能設(shè)計(jì)。
-與SIMULIA Abaqus軟件完全兼容
-無需Fortran編譯器對(duì)特定材料的輸出進(jìn)行后處理。
-與纏繞軟件兼容。
-模型校準(zhǔn)和與生產(chǎn)儲(chǔ)層測量的相關(guān)性。
基本功能
WoundSim是一套綜合功能，可確保快速設(shè)計(jì)和模擬壓力容器。
主要功能如下：
具有全面和獨(dú)立用戶界面的民主化工具。
用戶界面響應(yīng)時(shí)間短，縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間。
全面且精心選擇的設(shè)計(jì)參數(shù)，可快速改變層的形狀。
全自動(dòng)的FEA模型生成，允許以最少的FE知識(shí)執(zhí)行仿真。
繞組問題的預(yù)期。
智能布局渲染，可以選擇圖層和檢測交點(diǎn)。
用于參數(shù)設(shè)計(jì)優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)功能設(shè)計(jì)。
與Abaqus軟件完全兼容，無需Fortran編譯器即可對(duì)特定的物料輸出進(jìn)行后處理。
與纏繞軟件兼容。
建模校準(zhǔn)并與生產(chǎn)的儲(chǔ)層測量值相關(guān)。
從WoundSIM到FEA模型
在WoundSIM界面中對(duì)疊層進(jìn)行定義和可視化之后，用戶可以生成儲(chǔ)層幾何圖形和相應(yīng)的FEA模型，以執(zhí)行所需的仿真。
展開 主要表現(xiàn)在纖維纏繞基礎(chǔ)研究、設(shè)備、制品應(yīng)用以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和專利等四方面。
4.1 纖維纏繞技術(shù)的基礎(chǔ)研究方面
在穩(wěn)定纏繞理論、多坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型、纖維纏繞CAD/CAM軟件、精密張力控制系統(tǒng)、重型纏繞設(shè)備研發(fā)制造及驅(qū)動(dòng)等關(guān)鍵技術(shù)方面獲得了多項(xiàng)成果。已完全掌握機(jī)械主機(jī)、多軸聯(lián)動(dòng)纏繞CAD/CAM軟件包、電控系統(tǒng)、張力控制、溫度控制、測量/數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量保證系統(tǒng)等技術(shù)。在許多關(guān)鍵技術(shù)方面有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和軟件著作權(quán)。
4.2 纖維纏繞設(shè)備方面
纖維纏繞設(shè)備的先進(jìn)程度是纏繞技術(shù)的發(fā)展水平的體現(xiàn)。我國基本實(shí)現(xiàn)了微機(jī)全伺服控制，兩軸、三軸、四軸微機(jī)控制纖維纏繞機(jī)在管道、儲(chǔ)罐、各種壓力容器、電絕緣產(chǎn)品，以及體育休閑產(chǎn)品的纏繞成型方面發(fā)揮了重要作用。運(yùn)動(dòng)軸達(dá)6軸的微機(jī)控制纖維纏繞機(jī)在復(fù)合材料制品的研制和生產(chǎn)中已有應(yīng)用。盡管我國在纏繞設(shè)備開發(fā)上取得了一定的成就，但是在高性能纖維纏繞機(jī)方面的研究和應(yīng)用方面與先進(jìn)國家差距很大。
4.3 纖維纏繞制品方面
我國纖維纏繞制品品類豐富，應(yīng)用廣泛，包括應(yīng)用于航空航天及武器裝備高尖端領(lǐng)域的神舟飛船承力構(gòu)件、衛(wèi)星結(jié)構(gòu)件、航空氣瓶、空間系統(tǒng)壓力容器、固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、大型發(fā)射筒等高性能纖維纏繞制品；應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各工業(yè)領(lǐng)域的管、罐、壓力容器、氣瓶、傳動(dòng)軸、輥筒等纏繞制品；應(yīng)用于體育休閑領(lǐng)域的球拍、釣魚竿、樂器等制品。圖5是哈玻院研制的SPTM-14和EPKM-17近地點(diǎn)變軌固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合材料殼體，同“長征二號(hào)”運(yùn)載火箭配套成功用于發(fā)射“亞星二號(hào)”衛(wèi)星和美國“艾克斯達(dá)”衛(wèi)星，是我國第一個(gè)用于商業(yè)發(fā)射服務(wù)的大型固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)玻璃鋼殼體。 圖6是用于嫦娥一號(hào)的定向天線復(fù)合材料伸展臂。
展開 主要表現(xiàn)在纖維纏繞基礎(chǔ)研究、設(shè)備、制品應(yīng)用以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和專利等四方面。
4.1 纖維纏繞技術(shù)的基礎(chǔ)研究方面
在穩(wěn)定纏繞理論、多坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型、纖維纏繞CAD/CAM軟件、精密張力控制系統(tǒng)、重型纏繞設(shè)備研發(fā)制造及驅(qū)動(dòng)等關(guān)鍵技術(shù)方面獲得了多項(xiàng)成果。已完全掌握機(jī)械主機(jī)、多軸聯(lián)動(dòng)纏繞CAD/CAM軟件包、電控系統(tǒng)、張力控制、溫度控制、測量/數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量保證系統(tǒng)等技術(shù)。在許多關(guān)鍵技術(shù)方面有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和軟件著作權(quán)。
4.2 纖維纏繞設(shè)備方面
纖維纏繞設(shè)備的先進(jìn)程度是纏繞技術(shù)的發(fā)展水平的體現(xiàn)。我國基本實(shí)現(xiàn)了微機(jī)全伺服控制，兩軸、三軸、四軸微機(jī)控制纖維纏繞機(jī)在管道、儲(chǔ)罐、各種壓力容器、電絕緣產(chǎn)品，以及體育休閑產(chǎn)品的纏繞成型方面發(fā)揮了重要作用。運(yùn)動(dòng)軸達(dá)6軸的微機(jī)控制纖維纏繞機(jī)在復(fù)合材料制品的研制和生產(chǎn)中已有應(yīng)用。盡管我國在纏繞設(shè)備開發(fā)上取得了一定的成就，但是在高性能纖維纏繞機(jī)方面的研究和應(yīng)用方面與先進(jìn)國家差距很大。
4.3 纖維纏繞制品方面
我國纖維纏繞制品品類豐富，應(yīng)用廣泛，包括應(yīng)用于航空航天及武器裝備高尖端領(lǐng)域的神舟飛船承力構(gòu)件、衛(wèi)星結(jié)構(gòu)件、航空氣瓶、空間系統(tǒng)壓力容器、固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、大型發(fā)射筒等高性能纖維纏繞制品；應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各工業(yè)領(lǐng)域的管、罐、壓力容器、氣瓶、傳動(dòng)軸、輥筒等纏繞制品；應(yīng)用于體育休閑領(lǐng)域的球拍、釣魚竿、樂器等制品。圖5是哈玻院研制的SPTM-14和EPKM-17近地點(diǎn)變軌固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合材料殼體，同“長征二號(hào)”運(yùn)載火箭配套成功用于發(fā)射“亞星二號(hào)”衛(wèi)星和美國“艾克斯達(dá)”衛(wèi)星，是我國第一個(gè)用于商業(yè)發(fā)射服務(wù)的大型固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)玻璃鋼殼體。 圖6是用于嫦娥一號(hào)的定向天線復(fù)合材料伸展臂。
展開 【3】Cadfil是一款專業(yè)的纖維纏繞工藝仿真軟件，中國區(qū)總代理為”上海庭田信息科技有限公司
【4】JEC（Journal of Energy Chemistry）期刊是SCI化學(xué)類分區(qū)1區(qū)期刊，中文名稱《能源化學(xué)》，ISSN號(hào)為2095-4956。
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然而，經(jīng)證實(shí)，使用Cadfil纖維纏繞仿真軟件可以準(zhǔn)確模擬纏繞纖維帶的位置和角度（圖3所示）。
圖3 通過試驗(yàn)生成的繞組（由K-Carbon提供）
結(jié)論
該研究證實(shí)了非軸對(duì)稱飛機(jī)復(fù)合材料部件的可行性，與其他復(fù)合材料制造工藝相比，該復(fù)合材料部件可以通過應(yīng)用低成本的纏繞工藝來降低生產(chǎn)成本，同時(shí)滿足初始設(shè)計(jì)目標(biāo)。
<h1 class="ql-align-center"><span style="color: rgb(0, 0, 0);">管道-纏繞概述</span></h1><p><span style="color: rgb(0, 0, 0);">Cadfil管道纏繞軟件是專為更高的纏繞角度(40-90度)的管道設(shè)計(jì)的，非常適合在 2 軸機(jī)器上使用。環(huán)形(90度)和螺旋纏繞均可快速生成多層和角度纏繞圖案。
在這次公開課中，Cadfil軟件專家將為大家詳細(xì)介紹IV型高壓儲(chǔ)氫氣瓶的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用，以及如何利用Cadfil軟件進(jìn)行氣瓶纖維纏繞仿真。
然而，經(jīng)證實(shí)，使用Cadfil纖維纏繞仿真軟件可以準(zhǔn)確模擬纏繞纖維帶的位置和角度（圖3所示）。
圖3 通過試驗(yàn)生成的繞組（由K-Carbon提供）
結(jié)論
該研究證實(shí)了非軸對(duì)稱飛機(jī)復(fù)合材料部件的可行性，與其他復(fù)合材料制造工藝相比，該復(fù)合材料部件可以通過應(yīng)用低成本的纏繞工藝來降低生產(chǎn)成本，同時(shí)滿足初始設(shè)計(jì)目標(biāo)。
復(fù)合材料相關(guān)SCI期刊最新影響因子
Kwind-國內(nèi)首款自主研發(fā)的商業(yè)復(fù)合材料纏繞仿真軟件
復(fù)合材料損傷、破壞領(lǐng)域理性安在？
WoundSIM提供后處理中的用戶子程序列表
04：高級(jí)功能
WoundSIM提供先進(jìn)的工程和集成算法，為COPV設(shè)計(jì)人員和仿真工程師提供多種工具與輔助功能：
- 整體COPV結(jié)構(gòu)減重可達(dá) 30%
- 包括DOE試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法
- 有限元模型的批處理功能
- COPV幾何結(jié)構(gòu)的穩(wěn)健性分析
- 可以提供與其它纏繞成型軟件或厚度成型公式相關(guān)聯(lián)
與纏繞軟件兼容。
建模校準(zhǔn)并與生產(chǎn)的儲(chǔ)層測量值相關(guān)。
從WoundSIM到FEA模型
在WoundSIM界面中對(duì)疊層進(jìn)行定義和可視化之后，用戶可以生成儲(chǔ)層幾何圖形和相應(yīng)的FEA模型，以執(zhí)行所需的仿真。
優(yōu)化總結(jié)
利用OptiStruct優(yōu)化軟件對(duì)纏繞式輸水管的厚度及纏繞角度進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后各鋪層的應(yīng)變均小于0.5%，最大主應(yīng)力為190MPa，重量為960Kg，在進(jìn)行局部補(bǔ)強(qiáng)后，完全滿足設(shè)計(jì)要求。
P.S：由于網(wǎng)頁自帶編輯器無法排版，建議下載附件中的pdf，可讀性會(huì)更好一些。
圖4 球形纏繞機(jī)及單極孔球形、環(huán)形制品
哈爾濱工業(yè)大學(xué)1985年研制成功多坐標(biāo)高性能纏繞機(jī)原理樣機(jī)和3,4坐標(biāo)閉環(huán)微機(jī)數(shù)控纏繞機(jī),開發(fā)了具有非測地線機(jī)理的纏繞軟件包。2000年，研制成功六軸微機(jī)控制纏繞機(jī)，這一成果標(biāo)志著我國在纖維纏繞工藝、控制軟件和硬件等方面取得了巨大的進(jìn)步。
及至20世紀(jì)90年代末期，我國纖維纏繞技術(shù)步入全面發(fā)展時(shí)期。
圖4 球形纏繞機(jī)及單極孔球形、環(huán)形制品
哈爾濱工業(yè)大學(xué)1985年研制成功多坐標(biāo)高性能纏繞機(jī)原理樣機(jī)和3,4坐標(biāo)閉環(huán)微機(jī)數(shù)控纏繞機(jī),開發(fā)了具有非測地線機(jī)理的纏繞軟件包。2000年，研制成功六軸微機(jī)控制纏繞機(jī)，這一成果標(biāo)志著我國在纖維纏繞工藝、控制軟件和硬件等方面取得了巨大的進(jìn)步。
及至20世紀(jì)90年代末期，我國纖維纏繞技術(shù)步入全面發(fā)展時(shí)期。
