復材連接仿真的案例
ANSYS Composite PrepPost（ACP）復材補償板螺栓連接分析簡例
分析模型采用簡單結(jié)構(gòu)的復材補償板組件為例，該組件結(jié)構(gòu)由螺栓、連接補償板和帶孔板組成，螺栓將補償板和孔板進行螺栓連接補償板結(jié)構(gòu)起到對孔板結(jié)構(gòu)進行加固的作用。
本文僅作為技術鄰論壇在ACP復合材料分析的一個添補，在具體操作與設置中，考慮重點環(huán)節(jié)過濾因此并未明確說明每一個操作環(huán)節(jié)，也希望能在本短文的提要下，更多讀者可以了解ACP復合材料模塊，和嘗試研究該分析模塊的運用。
本分析的難點在于采用復材和非復材兩類結(jié)構(gòu)，需要進行ACP（pre）復材建模和非復材結(jié)構(gòu)的引用，并將殼體幾何轉(zhuǎn)化實體復材結(jié)構(gòu)，最后聯(lián)合搭建WB的靜力學求解模塊進行求解，并ACP（post）對單一層進行結(jié)果觀察。
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ANSYS Composite PrepPost（ACP）復材補償板分析實例
一、復合材料定義
復合材料是兩種或兩種以上物理或化學性質(zhì)不同的材料，通過一定加工方法組合在一起形成的一種宏觀（微觀）上新性能的材料。復合材料能夠在性能上對單一材料的優(yōu)點進行利用，補短其某些性能的不足，產(chǎn)生更好的協(xié)同效應。
二、復合材料的數(shù)值研究方法
1.微觀方法（Micro-Scale Approach）：定義纖維在基體中的角度、位置、材料屬性并進行有限元計算，最詳細的復合材料計算方案。
2.宏觀方法（Macro-Scale Approach）：分析對象只考慮位移變形、屈曲、以及模態(tài)等情況，復合材料結(jié)構(gòu)當做各向同性薄片殼體，不能進行層間的應力狀態(tài)分析。
展開 仿真實例：復材的雷擊直接效應仿真（熱仿真部分）
對復材內(nèi)外表面設置熱表面屬性：假設外表面在巡航速度下，設對流熱交換系數(shù)為90W/m2/K；內(nèi)表面為靜止空氣，設對流熱交換系數(shù)為4W/m2/K。
邊界條件設為絕熱
7.開始仿真，獲得溫度分布結(jié)果。
0-1μs溫度變化過程
在1μs時不同層的溫度結(jié)果：
第一層0°
第二層45°
第三層-45°
第四層90°
從結(jié)果可知雷擊附著點周邊溫度急劇上升，在1μs已超過1000℃，最高達2850℃，這將超材料的燃點，因此雷擊位置處的部分區(qū)域?qū)⒈弧盁薄?小結(jié)：
1. 雷擊的直接效應仿真可使用LF Time Domain Solver和 Transient Thermal Solver分別進行電磁和熱的仿真。
2. 復合材料的建模選擇各向異性材料，根據(jù)坐標系類型可使用Local Solid Coordinate System。
3. 為了獲得更好的仿真結(jié)果，應當在雷擊附著點適當加密網(wǎng)格。
4. 使用SAM工具支持將avg_ohmic_loss結(jié)果直接導入熱仿真作為激勵源。
5. 熱仿真需要設置相應的熱表面屬性和邊界條件。
文章來源CST仿真專家之路
展開 復材融創(chuàng) Simcenter 3D 多學科仿真引擎
效率上，統(tǒng)一平臺將預處理時間大幅縮短；精度方面，多物理場耦合算法確保復雜工況下仿真結(jié)果可靠；協(xié)同層面，與 Teamcenter 的深度集成實現(xiàn)仿真數(shù)據(jù)全生命周期管理，形成從設計到仿真、測試的閉環(huán)流程。
Simcenter 3D 重新定義了工程仿真范式，通過數(shù)字孿生技術貫穿產(chǎn)品全生命周期，從概念設計到運維優(yōu)化，為企業(yè)提供精準的虛擬驗證手段，推動產(chǎn)品研發(fā)模式向 “仿真驅(qū)動設計” 轉(zhuǎn)型，成為應對復雜工程挑戰(zhàn)的核心工具。
workbench-ACP復材殼單元與實體單元對比仿真-實例2
一、目標
1、實體單元鋪層過程
2、對比復材殼單元與實體單元模擬結(jié)果
二、實例說明
1、材料參數(shù)：選擇軟件自帶（FAW290，RC39）
2、模型尺寸：100*200mm，片體，單層厚度：0.3mm
3、鋪層：[45/0/-45/90]s、[45/0/-45/90]4s
4、模型四周固定，中間面加載0.4Mpa壓力
5、生成實體單元，查看層間應力、失效情況
三、仿真過程
前面步驟與實例1一樣
鋪層結(jié)束后在ACP（pro）界面生成實體
若為多結(jié)構(gòu)產(chǎn)品鋪層，需連接處需填充樹脂，模擬成型固化后樹脂填充。
shell normal殼單元法向填充，不改變反向，
surface normal填充方式為新生成實體單元的法向改變下一層實體單元拉伸方向
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四、結(jié)果對比
1、從結(jié)果看，厚2.4mm，殼單元與實體單元分析結(jié)果差異較小；
2、厚度9.6mm，屬于大變形范圍，殼單元與實體單元應力差異較大，變形差異較小；
3、此實例結(jié)果僅供參考，實際過程產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不會這么簡單，存在實心區(qū)域，蜂窩結(jié)構(gòu)，金屬件與復材搭接，復材變截面等結(jié)構(gòu)，整理來說，厚度較薄時可采用薄殼單元處理。
展開 
庭田科技亮相成都復材盛會，以仿真技術賦能產(chǎn)業(yè)革新
通過精心設計的展板與專業(yè)講解，團隊系統(tǒng)呈現(xiàn)了在復合材料領域的核心仿真技術與解決方案：從基于 Digimat 軟件的復材多尺度非線性本構(gòu)預測，到 Fibersim 軟件實現(xiàn)的 "從設計到制造" 全流程智能開發(fā)，再到 J-OCTA 軟件支持的材料特性多尺度精準預測，全方位展現(xiàn)了仿真技術在復合材料研發(fā)中的核心價值。這些成果不僅直觀彰顯了庭田科技在工業(yè)仿真領域的技術積淀，更為與會者在優(yōu)化材料配方、提升制品性能、縮短研發(fā)周期等方面提供了全新思路，為后續(xù)技術合作與場景拓展奠定了堅實基礎。
會議期間，圍繞復合材料 "可持續(xù)發(fā)展與智能制造" 核心主題，專家學者們就熱管理復合材料、智能復合材料等前沿方向，以及3D 打印新工藝、回收再利用技術等熱點議題展開深度研討。庭田科技專業(yè)團隊積極投身各環(huán)節(jié)討論，與行業(yè)精英就 "復材全流程數(shù)字孿生構(gòu)建"" 綠色復材仿真優(yōu)化路徑 ""高端裝備復合材料性能預測" 等關鍵命題深入交流，充分吸收前沿理念與實踐經(jīng)驗，為企業(yè)技術研發(fā)與產(chǎn)品創(chuàng)新注入新的靈感。
此次成都之行，為庭田科技搭建了展示實力、鏈接資源的優(yōu)質(zhì)平臺，進一步提升了企業(yè)在復合材料領域的行業(yè)知名度與影響力，更強化了與科研機構(gòu)、產(chǎn)業(yè)伙伴的協(xié)同紐帶。未來，庭田科技將繼續(xù)秉承 "科技驅(qū)動、協(xié)同創(chuàng)新" 的理念，深耕復合材料仿真技術研發(fā)，攜手全球合作伙伴探索創(chuàng)新路徑，以數(shù)字化力量推動復合材料產(chǎn)業(yè)向更智能、更綠色、更高效的方向邁進，為高端制造產(chǎn)業(yè)升級貢獻更多智慧與力量。
更多行業(yè)活動咨詢 歡迎關注庭田科技！
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展開 ABAQUS復材CFRP(基體-碳纖維)切削仿真案例講解（下）
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基于ABAQUS二次開發(fā)的復材管道埋管參數(shù)化仿真
5）鋪層設置
如圖所示，該界面為復材鋪層參數(shù)輸入，包括層數(shù)、每層厚度、角度、材料名稱；最多可輸入17層，若小于17層，則僅輸入實際鋪層參數(shù)即可，剩余默認參數(shù)不用。
4、算例展示
1）算例參數(shù)輸入
如圖所示輸入各項參數(shù)，各參數(shù)可根據(jù)項目實際情況更改，輸入時注意各參數(shù)的單位，輸入后點擊OK,軟件會自動建模并建立兩個job：job-pipe，job-pipe-car；先提交job-pipe，運行完后，提交job-pipe-car。
2）算例結(jié)果展示
受泥土重力、內(nèi)壓時，復材管道第1到7層S11方向上的應力分布云圖。
受泥土重力、內(nèi)壓時，復材管道第1到7層S22方向上的應力分布云圖。
同時，也可在后處理中查看受到車輛載荷后管道應力分布的變化。
3）算例動畫展示
下圖所示為開挖及填埋模型位移動畫及填埋后受車輛壓強時位移動畫。
5、結(jié)論
根據(jù)ABAQUS二次開發(fā)的復材管道埋管參數(shù)化仿真，可得出如下結(jié)論：
1）依據(jù)此插件可快速建立復材埋管參數(shù)化模型，有效提高建模、計算效率；
2）依據(jù)此插件可研究管道尺寸、埋地深度、材料參數(shù)等與受載之間的關系；
3）在此插件的基礎上可進一步二次開發(fā)，研究振動、爆炸沖擊等載荷對管道的影響；
4）可在此基礎上對埋地管道進行參數(shù)化優(yōu)化設計。
展開 ABAQUS復材CFRP(基體-粘結(jié)層-碳纖維)切削仿真案例講解
[圖片]
