編織
關注創建者：晉源貔貅 創建時間：2018-08-24
編織的視頻教程
Texgen編織復合材料建模平臺與Abaqus的聯合使用
TexGen是處理編織復合材料專業軟件，通過TexGen建立紡織復合材料的細觀實體結構模型,并實現結構模型的參數化,之后將其導入ABAQUS，進行進一步前處理。完成編織復合材料細觀結構模型的有限元分析全流程。
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Digimat與Abaqus聯合使用系列——三維編織復合材料建模實例概述
本課程是Digimat與Abaqus聯合使用系列課程的第四章，主要講解通過Digimat建立三維編織復合材料（纖維相+基體相）的細觀模型，隨后導入到abaqus中進行前后處理，掌握編織復合材料細觀模型分析的全流程
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編織的實例教程
三維編織復合材料是利用紡織技術，通過編織形成干態預成形件，將干態預成形件作為增強體，采用樹脂傳遞模塑工藝（RTM）或樹脂膜滲透工藝（RFI），進行浸膠固化，直接形成復合材料結構。作為一種先進的復合材料，已成為航空、航天領域的重要結構材料, 并在汽車、船舶、建筑領域及體育用品和醫療器械等方面得到了廣泛應用。傳統復合材料經典層合板理論已無法滿足其力學性能分析，國內外學者建立了新的理論和分析方法。
三維編織復合材料是仿織復合材料之一，是由采用編織技術織造的纖維編織物（又稱三維預成形件）所增強的復合材料，其具有高的比強度、比模量、高的損傷容限和斷裂韌性、耐沖擊、抗開裂和疲勞等優異特點。三維編織復合材料作為一種先進的復合材料，倍受工程界關注，業已成為航空、航天領域的重要結構材料，并在汽車、船舶、建筑領域、體育用品和醫療器械等方面得到了廣泛應用。
三維編織復合材料的發展是因為單向或二向增強材料所制得的復合材料層間剪切強度低、抗沖擊性能差、不能用作主承力件，L.R.Sanders于1977年把三維編織技術引入工程應用中。所謂3D編織技術是通過長短纖維在空間按一定的規律排列，相互交織而獲得的三維無縫合的完整結構，使復合材料不再存在層間問題，且抗損傷能力大大提高。其工藝特點是能制造出各種規則形狀及異形實心體，并可使結構件具有多功能性，即編織多層整體構件。目前三維編織的方式大約有20多種，但常用的有4種，分別是極線編織（polar braiding）、斜線編織（diagonalbraiding or packing braiding）、正交線編織（orthogonal braiding）和繞鎖線編織（warp interlock braiding）。三維編織中又有多種型式，例如二步法三維編織、四步法三維編織、多步法三維編織。
展開 三維編織復合材料是利用紡織技術，通過編織形成干態預成形件，將干態預成形件作為增強體，采用樹脂傳遞模塑工藝（RTM）或樹脂膜滲透工藝（RFI），進行浸膠固化，直接形成復合材料結構。作為一種先進的復合材料，已成為航空、航天領域的重要結構材料, 并在汽車、船舶、建筑領域及體育用品和醫療器械等方面得到了廣泛應用。傳統復合材料經典層合板理論已無法滿足其力學性能分析，國內外學者建立了新的理論和分析方法。
三維編織復合材料是仿織復合材料之一，是由采用編織技術織造的纖維編織物（又稱三維預成形件）所增強的復合材料，其具有高的比強度、比模量、高的損傷容限和斷裂韌性、耐沖擊、抗開裂和疲勞等優異特點。三維編織復合材料作為一種先進的復合材料，倍受工程界關注，業已成為航空、航天領域的重要結構材料，并在汽車、船舶、建筑領域、體育用品和醫療器械等方面得到了廣泛應用。
三維編織復合材料的發展是因為單向或二向增強材料所制得的復合材料層間剪切強度低、抗沖擊性能差、不能用作主承力件，L.R.Sanders于1977年把三維編織技術引入工程應用中。所謂3D編織技術是通過長短纖維在空間按一定的規律排列，相互交織而獲得的三維無縫合的完整結構，使復合材料不再存在層間問題，且抗損傷能力大大提高。其工藝特點是能制造出各種規則形狀及異形實心體，并可使結構件具有多功能性，即編織多層整體構件。目前三維編織的方式大約有20多種，但常用的有4種，分別是極線編織（polar braiding）、斜線編織（diagonalbraiding or packing braiding）、正交線編織（orthogonal braiding）和繞鎖線編織（warp interlock braiding）。三維編織中又有多種型式，例如二步法三維編織、四步法三維編織、多步法三維編織。
展開 概述
提起母親，總是要想起小時候，寒冷冬夜里挑燈給小編織的毛衣、圍巾，雖然粗糙，但是溫暖。如今，雖然可以很便利的買到各種款式新穎、花紋漂亮、材質保暖的毛衣，但是母親的溫暖卻是買不到的。作為一個復合材料從業人員，編織毛衣小編是不會的，不過在母親節來臨之際，利用自己的所學，做一個編織材料的小算例，回饋母愛，也作對天下母親的祝福。
典型的編織結構示意
挑戰
復合材料中編織復合材料的原理和編織毛衣的原理是很類似的，編織復合材料具有高度整體化的空間互鎖網狀結構，可有效避免傳統層和復合材料的分層破壞，沖擊韌性、損傷容限與抗疲勞特性優異，結構可設計性強，能夠實現異形件的凈尺寸整體成型，因此在結構材料領域倍受關注。
三維紡織復合材料還具有損傷后易修理、工藝上便于整體成型和一次成型的優點，可減少零件和模具的數量。目前，采用三維編織復合材料可以制作飛行器、汽車等上的多種不同形狀的承力梁、接頭，多種形式的耐燒蝕、高承受力的圓筒形、錐筒形的制件；還可以在人造生物組織方面發揮作用，制作人造骨、人造韌帶，以及制作接骨板等。在保證力學性能相同或提高的情況下，大大減輕這些制件的重量，從而使整個飛行器、汽車等的性能得到提高。三維編織材料的性能計算一直是編織材料設計的重要組成成分。
傳統編織材料的分析結構分析流程只能在CAD中創建，導入有限元軟件之中，劃分網格，計算，然后在通過計算后處理手動計算出RVE性能。基本一個流程走下來沒有一周的時間是無法完成的。加上反復的迭代，項目完成的時間是無法估計和保證的。那么，如何加快編織復合材料性能計算呢？
展開 三維編織復合材料作為一種新型的復合材料, 由于它具有整體異形性和三維預制體制造等優點和靈活的性能可設計性, 在國內外航空、航天等領域得到了廣泛的應用。近 20 年, 國內很多科研機構都對對三維編織復合材料力學性能開展了系列研究。
三維四向編織復合材料克服了傳統層合復合材料的分層開裂敏感、抗沖擊損傷性能差等缺點, 厚度方向強度得到了很大提高, 但同時面內性能有所下降。為了提高三維編織復合材料的縱向性能, 發展了三維五向編織復合材料。
三維五向編織結構是在基本的三維四向編織結構基礎上, 在編織過程中引入沿編織成型方向不動的紗線而形成的一種新的整體編織結構。在三維四向編織結構中, 所有的編織紗線均與編織成型方向有一個夾角,共有四種空間傾斜方向, 部分紗線通過了材料的厚度方向, 有效提高了材料厚度方向的性能, 但是, 同時使材料的面內性能有所下降。而在三維五向編織結構中, 除了有四組傾斜分布的編織紗線以外, 還有一組沿材料縱向 (編織成型方向或第五向) 分布的紗線。縱向紗線幾乎處于伸直狀態, 可以改善材料縱向性能。
三維四向編織、三維五向編織示意圖
三維編織材料的性能表及測試方法都未形成成熟的標準, 需要進一步進行研究探討。下面將通過Digimat-FE對三維五向編織進行建模，通過Digimat-FE計算三維五向編織材料的工程常數，以實現通過仿真對三維五向編織材料性能的預測。
首先，在Digimat-FE中定義材料屬性。分別包括基材與纖維特性
接下來定義每相特性與RVE特性，
最終就可以生成三維五向編織的RVE模型如下圖所示
然后對模型進行像素網格劃分
選擇計算工程常數
最終可計算出工程常數
從上述過程可以看到，通過Digimat-FE我們可以很方便的對三維編織材料的力學性能進行表征。
展開 三維編織CFRP車身結構的創新應用及難點
將CFRP制成中空封閉截面結構，是這一新興輕量化材料的重要發展方向之一。目前，常見的CFRP中空封閉截面結構的預成型方法有拉擠成形法、卷管成形法、纏繞成形法、三維編織成形法等幾類。前三種方法由于工藝條件所限，存在成形結構簡單、制造周期長、產品質量穩定性較差等問題，難以滿足汽車大批量生產的要求。而三維編織成型法是一種在芯模表面上直接編織成三維結構的預成形工藝，具有結構設計性好、集成度和成形效率高等優點，可實現中空封閉截面結構一體編織成型，適用于中空梁類零部件，如頂蓋橫梁、上邊梁、門檻梁等，并已在寶馬新7系車型中成功量產應用。
由于三維編織一體成形結構設計自由度大，編織工藝復雜，編織參數繁多，不同的編織參數和原材料組合都將改變CFRP力學性能。試驗測試方法存在樣片制作和試驗周期長、費用高等問題，而目前三維編織CFRP的仿真分析方法不成熟，材料數據庫缺失，也無法采用傳統的層壓板仿真方法對CFRP進程性能分析預測。如何合理的應用仿真技術去指導開發設計，是三維編織CFRP在汽車上的應用難點和核心技術。
三維編織CFRP細觀力學性能研究
通過三維編織CFRP細觀力學性能研究，掌握三維編織CFRP力學性能預測及優化仿真方法。將三維編織CFRP單胞（形成復合材料的服從周期分布的最小重復單元，見圖1）作為研究對象，其基本構成包括四部分：兩個編織方向的編織紗束（玻纖）、軸向紗束（碳纖）以及基體（樹脂）。仿真過程中首先分別對絲束和基體進行解析模擬，然后通過加權算法將各部分的彈性數值模型進行復合，基于漸進失效準則來預測材料的強度，形成三維編織CFRP細觀力學參數化解析模型。
基于參數化解析模型對三維編織CFRP力學性能進行分析，通過材料樣片試驗結果對模型進行修正，以保證模型精度。
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微徑探測技術
針對航空航天發動機油道、精密渦輪葉片間隙等“禁區”，超細徑內窺鏡技術已臻化境，以IPLEX TX II為例，柔性插入管直徑壓縮至2.2毫米，剛性管更是達到1.8毫米，為了在微米級截面上實現高畫質與高耐用性，工程師采用了仿生關節結構替代傳統鉚釘，并輔以金屬編織層抗壓，這種“光學手術刀”般的設備，能夠在不損傷被檢物的前提下，詳細工業設備的“毛細血管”進行探查。
通過 Parasoft 與 PTC codebeamer 的深度集成，我們將散落在各個環節的數據編織成一條堅不可摧的追溯鏈條。這不僅是工具的融合，更是研發思維的進化——讓每一行代碼，都為實現需求而生；讓每一次驗證，都為質量交付而戰。
更多信息請關注庭田科技
【文章PARASOFT官方】
基于UMAT的蠕變變形仿真16天前
這就像，搞編織復合材料卻不懂層合板，懂金屬的晶體塑性力學，卻不懂最常見的JC彈塑性模型。有點像辟邪劍譜，練的快是快，但是沒有根基。
扯遠了，回到蠕變這個問題，我們采用唯象模型，簡單講就是根據試驗數據擬合的蠕變模型。
工程師采用了仿生關節結構替代傳統鉚釘，并輔以金屬編織層增強抗壓耐磨性。這種設備如同“光學手術刀”，能在不損傷被檢物的前提下，深入工業設備的“毛細血管”進行探查。
2. 長距離與氣動導向技術
在熱交換器、鍋爐管或冷凝器等長距離檢測場景中，傳統機械鋼絲繩導向容易產生遲滯。為此，長距離視頻內窺鏡（如IPLEX GAir）引入了氣動彎曲技術，利用微型空氣壓縮單元驅動探頭。
時間：4月28日 ，9:00-11:00
合作伙伴：上海恒士達科技有限公司
地點：線上
費用：免費
立即報名
4月28日 | 基于Ansys的線纜編織軟管的力學與電磁屏蔽性能分析
簡介：基于Ansys Mechanical精細化編織幾何模型的非線性力學分析（如拉伸、彎曲及疲勞壽命預測），以及結合Maxwell模塊對軟管編織角、覆蓋率等參數進行電磁屏蔽效能（SE）
例如，單向纖維增強材料通常采用[45/0/-45/90]NS的堆疊順序，而編織織物纖維增強材料則推薦[(+45/-45)/(0/90)]NS。
2. 沖擊引入
標準落錘沖擊采用質量為5.5±0.25千克、沖頭直徑為16±0.1毫米的半球形沖擊器。沖擊能量通常根據試樣厚度進行歸一化計算，標準指定沖擊能量與試樣厚度之比為6.7 J/mm。
電源線:使用雙絞線并套金屬編織網管,兩端接地。
ii. 控制信號線:(如CAN/485總線、EtherCAT等):采用屏蔽雙絞線,屏蔽層接地(接控制器側)。
iii. PE接地線:接地線截面積≥2.5mm2,接地電限<2Ω(實測值需記錄于維護日志)。多設備組網時,采用星型接地拓撲,禁止串聯接地。
b.線纜長度盡量縮短,若超過3米需增加磁環抑制高頻噪聲。
TAU1 和 GAMMA1（僅在 FS 為 -1 下激活）被定義為剪切應力-應變曲線中的第一段非線性區域的應力與應變極限，該組參數能夠描述編織復合材料更加復雜的剪切非線性行為。
為提升耐用性，柔性插入管的彎曲段采用鎢鋼絲編織層包裹，在增強抗磨損能力的同時，有效防止在狹窄通道中卡滯。剛性插入管可選配空氣噴射器附件（需搭配專用保護套），用于清除鏡頭前端液滴，保障成像清晰度。
整機設計強調人機工學：機身重量接近一支圓珠筆，配合可選延長手柄，便于長時間穩定握持；圖像實時顯示于三防智能觸控終端，支持多角度擺放，減輕操作疲勞。
通過內置的參數化單胞庫，可輕松應對連續纖維、短切纖維、編織復合材料、蜂窩芯材等多種異質材料類型，同時支持用戶自定義單胞模型，精準表征材料微觀結構與組分交互行為。這種全尺度覆蓋能力，使得仿真結果能夠真正反映材料的真實性能，避免了傳統宏觀等效模型帶來的精度偏差。筆者曾參與某航空復合材料項目驗證，該平臺對碳纖維環氧復合材料層合板的剛度預測誤差控制在8%以內，遠超行業平均水平。
