復合材料結構分析的案例
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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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
?？怂箍?em>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
?？怂箍捣蔷€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 （網絡研討會）復合材料結構仿真分析技術在航空航天領域的應用
Samcef Composites在歐洲航空航天業界有著非常廣泛的應用，空客已經采用Samcef Composites做復合材料結構分析有二十余年，基于CAESAM平臺和SAMCEF求解器打造的結構分析平臺ISAMI更是被空客全球及其供應商作為統一的結構分析平臺使用。此外EUROCOPTER、EADS、SAFRAN、DLR、LATECOERE、SONACA、ENSICA、ENS、GE、ALSTOM、CITROEN等眾多全球知名企業也都在采用SAMCEF Composites進行復合材料結構分析，SamcefComposites軟件在復合材料方面的專業性和實用性也得到了廣泛的認可。[/p][p=24, null, left]本次會議中，主講人將結合應用案例，講解復合材料強度分析、經典失效分析、線性、非線性屈曲和后屈曲分析、復合材料層間和層內損傷分析、集成到KBE工具（CAESAM）的復材結構分析平臺、復合材料結構優化、編織和纏繞復合材料分析。
展開 Ansys復合材料結構分析總結（概述篇）
說明：整理自Simwe論壇，復合材料版塊，原創fea_stud。
做了一年多的復合材料壓力容器的分析工作，也積累了一些分析經驗，到了總結的時候了，回想起來，總最初采用I-deas，到MSC.Patran、Nastran，到最后選定Ansys為自己的分析工具，確實有一些東西值得和大家分享，與從事復合材料結構分析的朋友門共同探討。
（一）概述篇
復合材料是由一種以上具有不同性質的材料構成，其主要優點是具有優異的材料性能，在工程應用中典型的一種復合材料為纖維增強復合材料，這種材料的特性表現為正交各向異性，對于這種材料的模擬，很多的程序都提供了一些處理方法，在I-Deas、Nastran、Ansys中都有相應的處理方法。筆者最初是用I-Deas下建立各項異性材料結合三維實體結構單元來模擬（由于研究對象是厚壁容器，不宜采用殼單元），分析結果還是非常好的，而且I-Deas強大的建模功能，但由于課題要求要進行壓力容器的優化分析，而且必須要自己寫優化程序，I-Deas的二次開發功能開放性不是很強，所以改為MSC.Patran，Patran提供了一種非常好的二次開發編程語言PCL（以后在MSC的版中專門給大家貼出這部分內容），采用Patran結合Nastran的分析環境，建立了基于正交各項異性和各項異性兩種分析模型，但最終發現，在得到的最后結果中，復合材料層之間的應力結果始終不合理，而模型是沒有問題的（因為在I-Deas中，相同的模型結果是合理的），于是最后轉向Ansys，剛開始接觸Ansys，真有相見恨晚的感覺，豐富的單元庫，開放的二次開發環境（APDL語言），下面就重點寫Ansys的內容。
展開 samcef飛機機翼復合材料分析
在科技高速發展的今天，隨著新型復合材料被不斷的開發出來，復合材料在航天、航空、汽車、造船、建筑、電子、橋梁、機械、醫療和體育等各行業都得到了廣泛的應用。復合材料有著耐用性、重量輕、耐腐蝕、強度高、低維護等諸多優勢，更向著耐高溫、高伸長率、高韌性和多功能的高性能復合材料發展，同時，由于復合材料具有各向異性、耦合效應、層間剪切等特殊性質，因此復合材料結構的精確仿真，已成為國內外研究的重點和迫切需求。
Samcef Composites是復合材料結構分析的專業和全面解決方案，包含專門的復合材料前后處理、豐富的復合材料單元及失效準則、以及幾乎所有類型的復合材料分析能力。Samcef Composites軟件在復合材料非線性分析能力如后屈曲、分層破壞及裂紋擴展分析、計算結果的準確性以及高效處理大規模問題的能力方面均處于業界的頂尖地位，并在歐盟的多個項目中得到驗證。在復合材料有限元、多體動力學及與控制的耦合分析方面也具有獨特的優勢。Samcef Composites與集復合材料設計/分析和生產為一體的FIBERSIM無縫集成，可以幫助工程師們隨意的構造復合材料模型，進行仿真模擬，為有限元分析和生產提供相關的復合材料分析/制造參數及材料加工數據。Samcef Composites在歐洲航空航天業界有著非常廣泛的應用，空客已經采用Samcef Composites做復合材料結構分析有二十余年，基于CAESAM平臺和SAMCEF求解器打造的結構分析平臺ISAMI更是被空客全球及其供應商作為統一的結構分析平臺使用。
展開 
ANSYS知識普及10——如何分析復合材料（1）（ANSYS專家編輯，非原創，歡迎轉摘）
復合材料結構分析總結（一）——概述篇
2. 復合材料結構分析總結（二）——建模篇
3. 復合材料結構分析總結（三）——分析篇
4. 復合材料結構分析總結（四）——優化篇
復合材料結構分析總結（一）——概述篇
復合材料是由一種以上具有不同性質的材料構成，其主要優點是具有優異的材料性能，在工程應用中典型的一種復合材料為纖維增強復合材料，這種材料的特性表現為正交各向異性，對于這種材料的模擬，很多的程序都提供了一些處理方法，在I-Deas、Nastran、Ansys中都有相應的處理方法。筆者最初是用I-Deas下建立各項異性材料結合三維實體結構單元來模擬（由于研究對象是厚壁容器，不宜采用殼單元），分析結果還是非常好的，而且I-Deas強大的建模功能，但由于課題要求要進行壓力容器的優化分析，而且必須要自己寫優化程序，I-Deas的二次開發功能開放性不是很強，所以改為MSC.Patran，Patran提供了一種非常好的二次開發編程語言PCL（以后在MSC的版中專門給大家貼出這部分內容），采用Patran結合Nastran的分析環境，建立了基于正交各項異性和各項異性兩種分析模型，但最終發現，在得到的最后結果中，復合材料層之間的應力結果始終不合理，而模型是沒有問題的（因為在I-Deas中，相同的模型結果是合理的），于是最后轉向Ansys，剛開始接觸Ansys，真有相見恨晚的感覺，豐富的單元庫，開放的二次開發環境（APDL語言），下面就重點寫Ansys的內容。
展開 Samcef for Composites-專業的復合材料結構分析平臺
Samcef_for_Composites-專業的復合材料結構分析平臺.pdf
復合材料結構分析挑戰及samcef composites解決方案(201507)
Barely Visible Impact Damage (BVID), so this may be verydangerous if ignored
8.Working with compositesimplies the management of a very large amount of design parameters (much morethan for metals)
9.Physical tests areexpensive, sometimes difficult to conduct and numerous
解決方案：
LMS Samtech具有30多年的復合材料： 軟件開發經驗，工程項目經驗
All these materials can beincluded in an analysis with Samcef Composites
For some materials,specific progressive damage models exist
具體方案介紹見附件。
具體應用：
復材線性屈曲分析，復材非線性屈曲分析，復材非線性屈曲分析和優化，復材結構損傷分析及案例等等。
2015-7-1 SAMCEF Composites--專業的復合材料結構分析解決方案-復合材料會議.zip
展開 SAMCEF filed 復合材料建模與實例
Samcef Composites是復合材料結構分析的專業和全面解決方案，包含專門的復合材料前后處理、豐富的復合材料單元及失效準則、以及幾乎所有類型的復合材料分析能力。Samcef Composites軟件在復合材料非線性分析能力如后屈曲、分層破壞及裂紋擴展分析、計算結果的準確性以及高效處理大規模問題的能力方面均處于業界的頂尖地位，并在歐盟的多個項目中得到驗證。在復合材料有限元、多體動力學及與控制的耦合分析方面也具有獨特的優勢。
Samcef Composites在歐洲航空航天業界有著非常廣泛的應用，空客已經采用Samcef Composites做復合材料結構分析有二十余年，基于CAESAM平臺和SAMCEF求解器打造的結構分析平臺ISAMI更是被空客全球及其供應商作為統一的結構分析平臺使用。此外EUROCOPTER、EADS、SAFRAN、DLR、LATECOERE、SONACA、ENSICA、ENS、GE、ALSTOM、CITROEN等眾多全球知名企業也都在采用SAMCEF Composites進行復合材料結構分析，Samcef Composites軟件在復合材料方面的專業性和實用性也得到了廣泛的認可。
我上傳了SAMCEF FILED在復合材料分析與建模方面的資料與模型，大家可以下載學習一下，下載地址：
http://yun.baidu.com/pcloud/album/info?query_uk=1882165809&album_id=851614280499111486
展開 Ansys復合材料結構分析總結（分析篇）
復合材料強度準則
復合材料結構的受力及應力應變情況非常復雜，并要考慮各種應力應變的耦合和相互影響，復合材料強度破壞準則基于結構的宏觀破壞，一般來說復合材料的二次蔡-吳強度破壞準則較為精確。有興趣的朋友可以參考科學出版社出版的蔡為侖先生的《復合材料設計》這一本書。
3． 復合材料結構剛強度分析
一般說來，復合材料結構總是受到空間力的作用，其應力分布是三維的，因此，復合材料結構的剛強度分析一般不宜采用復合材料的板殼理論（這種理論僅考慮板殼面內的應力和橫向剪切應力，而忽略法向應力），同時，對于簡單的結構（如板、殼），可以得到彈性力學的一般解，而對于大多數結構來說，則必須用數值的方法計算，三維有限元分析是最常用的方法。采用ANSYS程序對復合材料進行剛強度分析的步驟如下：
（1） 建立結構的幾何模型
由于復合材料分析單元一般都是六面體單元，因此，在建立幾何時要特別考慮到網格劃分的方便。
（2） 建立材料模型
根據復合材料材料參數建立單向復合材料材料模型，我所采用的是碳纖維增強復合材料，有兩種建立方法。
a. 若選擇單元為各向異性單元，則根據單向復合材料的剛度矩陣或柔度矩陣建立各向異性材料模型；
b. 若選擇層合單元，則可以建立相關的材料模型，如單向復合材料則可以建立正交各向異性材料模型
（3） 選擇單元類型并設置相關屬性
根據結構特征和計算要求，選擇不同的單元類型并設置單元屬性（各種單元的選擇依據請參考概述篇或ANSYS幫助文件）
（4） 網格劃分
在建立的幾何實體上進行網格劃分，對于復合材料，選擇六面體三維實體單元，定義單元屬性，分別指定不同的材料屬性，并保證材料坐標一致，運用有限元網格生成器進行網格劃分。
（5） 定義邊界條件
根據實際情況定義邊界條件。
展開 《ANSYS8.0結構分析及實例解析(附光盤)》
1——復合材料梁彎曲分析
6.3復合材料結構分析實例詳解2——層合板受壓分析
第7章結構疲勞分析過程及實例詳解
7.1結構疲勞分析基本過程
7.2結構疲勞分析實例詳解——帶孔板狀構件疲勞分析
第8章結構斷裂分析過程及實例詳解
8.1結構斷裂分析基本過程
8.2結構斷裂分析實例詳解——二維斷裂問題
展開 『轉貼』復合材料結構分析------建模篇
復合材料是一種各向異性材料，對于纖維增強復合材料又是一種正交各向異性材料，因此，在進行復合材料結構建模的時候要特別注意的一個重要的問題，就是材料的方向性。下面，就我個人的分析經驗，對復合材料結構的建模作一個總結。
1． 結構坐標系、單元坐標系、材料坐標系和結果坐標系
建立復合材料結構模型，存在一個結構坐標系，用于確定幾何元素的位置，這個坐標可以是笛卡爾坐標系、柱坐標系或者是球坐標系；單元坐標系是每個單元的局部坐標系，一般用來描述整個單元；材料坐標系是確定材料屬性方向的坐標系，一般沒有專門建立的材料坐標系，而是參考其他坐標系，如整體結構坐標系，或單元坐標系，在Ansys程序中，材料坐標是由單元坐標唯一確定的，要確定材料坐標，只要確定單元坐標就行了；結果坐標系是在進行結果輸出時所使用的坐標系，也是一般參考其他坐標系。在Ansys程序中，關于坐標系有人做過專門的總結。見附件。
2． 用于復合材料結構分析的單元
用于復合材料分析的單元主要有兩類，一類是層合單元，如Shell 99, Shell 91, Shell 181, Solid 46 和Solid 191；另一類是各向異性單元，如Solid64；這些材料都有不同的處理方法，層合單元，在一個單元內可以包含多層信息，包括各層的材料、厚度和方向；各項各向異性單元，在一個單元內，只能包含一種材料信息，而且所得到的計算結果還要進行一些處理，因此有一定的局限性。
3．
展開 
samcef 復合材料分析優化 仿真
Samcef for composites
復合材料由于其耐用性，重量輕，耐腐蝕，強度高等優勢，近些年來在航空，電子，能源，汽車，建筑等領域廣泛應用。同時，由于復合材料具有各向異性，耦合效應，層間剪切等特殊性質，因此復合材料結構的精確仿真，已成為國外研究的重點和迫切的需求。
Samcef for composite作為一款對復合材料設計分析量身定做的商業化有限元軟件為復合材料結構的分析提供了完整精確的解決方案。軟件提供了復合材料結構分析完備的功能，不但有非線性分析能力，而且提供層間剪切應力的求解，材料失效破壞以及裂紋擴展等分析能力。
附件介紹了軟件的技術特點，主要功能以及行業案列
LMS_samcef_composite.pdf
展開 復合材料夾層結構分析
復合材料夾層結構分析.ppt
直播預告 | Digimat連續纖維增強復合材料與結構疲勞分析
支持及參與的項目涵蓋：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。
samcef 復合材料分析優化
Samcef for composites
復合材料由于其耐用性，重量輕，耐腐蝕，強度高等優勢，近些年來在航空，電子，能源，汽車，建筑等領域廣泛應用。同時，由于復合材料具有各向異性，耦合效應，層間剪切等特殊性質，因此復合材料結構的精確仿真，已成為國外研究的重點和迫切的需求。
Samcef for composite作為一款對復合材料設計分析量身定做的商業化有限元軟件為復合材料結構的分析提供了完整精確的解決方案。軟件提供了復合材料結構分析完備的功能，不但有非線性分析能力，而且提供層間剪切應力的求解，材料失效破壞以及裂紋擴展等分析能力。
附件介紹了軟件的技術特點，主要功能以及行業案列
感興趣的壇友，歡迎加入Samcef 技術討論群：256295986
LMS_samcef_composite.pdf
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