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根據(jù)車門強度剛度要求選用上海交通大學(xué)合金中心彭立明教授研發(fā)專利 免熱處理材料作為壓鑄材料[1]。根據(jù) CATIA 的逆向掃描提取出車門曲面,重新設(shè)計后將數(shù)模導(dǎo)入 HyperWorks 對模型進行處理并劃分網(wǎng)格,用 HyperWorks自帶的 Optistruct求解器對車門的剛度、和模態(tài)分析進行求解,結(jié)果 表明該車與傳統(tǒng)的沖壓車門相比門力學(xué)性能得到了極大的提高。

后來做項目多了，發(fā)現(xiàn)不僅是細觀結(jié)構(gòu)，很多宏觀上的部件，比如加筋壁板。在結(jié)構(gòu)上設(shè)計迭代中，也需要一個自動建模工具，最好是一步搞出網(wǎng)格然后直接可以導(dǎo)入ABAQUS中使用，這樣結(jié)構(gòu)-力學(xué)評估-優(yōu)化的效率將大大提高。 然而，對于復(fù)合材料而言，還面臨一個問題就是鋪層定義。尤其我們做UMAT/VUMAT，需要使用實體網(wǎng)格，這時候ABAQUS的自帶的鋪層模塊就沒法用了。

從操作性及界面可調(diào)性來說，料厚線圍成的斷面操作簡捷、方便，可以對截面的厚度及形狀 做任意更改，從而得到更好的結(jié)果數(shù)據(jù)，更適合項目開發(fā)的前期分析工作，而單元圍成的斷面更適 合項目開發(fā)后期的準(zhǔn)確分析工作，視覺效果較好。在整個模擬仿真過程中，HyperBeam 快速計算不規(guī)則封閉截面的結(jié)果數(shù)據(jù)，充分體現(xiàn)了HyperWorks 軟件在汽車車身斷面性能仿真分析中的方便、快捷和高效。

關(guān)鍵詞：ABAQUS VUMAT，低速沖擊，接觸力，失效，層合板復(fù)合材料無論是從仿真角度還是從試驗角度，都是個金字塔式的研究。Step by step，環(huán)環(huán)相扣，缺一不可。最近遇到很多學(xué)生都在做復(fù)合材料低速沖擊失效的分析。而在做沖擊分析之前，還得把材料的各個方向的靜強度、模量分析好，或者通過試驗得到準(zhǔn)確的參數(shù)。這樣拉伸、壓縮、剪切，不同方向都來一遍，工作量還是很大的。

HyperWorks的前處理解決方案，HyperMesh用來建立所有產(chǎn)品相關(guān)部件，以及比如由發(fā)泡聚苯乙烯、層壓紙和瓦楞紙板構(gòu)成的包裝結(jié)構(gòu)的完整有限元模型。為了保證這些包裝材料仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性，首先需要做材料的測試和表征。這通過創(chuàng)建聚苯乙烯和其它材料的簡化物理測試來實現(xiàn)，測試的結(jié)果用來修正虛擬材料的屬性，從而生成更精確的仿真模型。

為什么要做焊接/鍵合熱-力耦合？焊接/鍵合是強非線性、強非穩(wěn)態(tài)的多物理場過程：移動熱源瞬時把能量輸入到極小體積，熱擴散與對流/輻射把能量帶走，材料在不同溫度區(qū)間內(nèi)經(jīng)歷彈性–塑性–循環(huán)硬化乃至回復(fù)。

關(guān)鍵詞：新能源;碳纖維復(fù)合材料;HyperWorks;拓撲優(yōu)化;輕量化;0 引言汽車輕量化是在保證其基本的使用性能、安全性和其成本控制要求的前提下，從結(jié)構(gòu)、材料、工藝等方面，應(yīng)用新設(shè)計、新材料、新技術(shù)來實現(xiàn)對汽車整體的減重，以完成汽車向“低能耗”、“低排放”的轉(zhuǎn)變。材料輕量化是實現(xiàn)車身輕量化設(shè)計的主流方向之一。

目前最先進的當(dāng)屬三維紡織復(fù)合材料。不同于層合板的纖維布堆疊結(jié)構(gòu)，三維紡織復(fù)合材料通過紡織工藝，像織毛衣那樣，直接用纖維束織出我們需要的結(jié)構(gòu)形狀。這樣做的優(yōu)點是，可以克服層合板內(nèi)層與層之間容易脫粘分離的缺點，真正實現(xiàn)每個纖維的“物盡其用”。這種結(jié)構(gòu)需要依靠高難度的設(shè)計技術(shù)、紡織工藝和成型工藝，因此目前僅在少量的高端部件上有所應(yīng)用。

CFRP各角度鋪層厚度的尺寸優(yōu)化結(jié)果如表3，層合板共計10層，總厚度2.0mm。 3.3 CFRP鋪層順序的確定 根據(jù)復(fù)合材料設(shè)計原則，考慮復(fù)合材料制造工藝，確定CFRP層合板的鋪層順序。

、失效準(zhǔn)則、熱-力耦合 復(fù)合材料專用設(shè)計軟件 Digimat, HyperWorks Composite, ESAComp, Ansys ACP 疊層設(shè)計、鋪層仿真、層合板分析 多物理場仿真 COMSOL Multiphysics, Simcenter 3D,

前段時間我審了一篇做疲勞的論文。整個論文兩個工作，一個試驗、一個仿真。試驗也沒有做具體結(jié)構(gòu)的疲勞試驗，而是基礎(chǔ)材料的疲勞試驗。仿真竟然一段話帶過，說使用了專門的疲勞分析軟件，然后就直接給結(jié)果。還是那句話，糊里糊涂用軟件，糊里糊涂看結(jié)果，這種工作沒有意義。我們本期就以復(fù)合材料層合板接頭的疲勞為例，基于ABAQUS UMAT，給出工程化的疲勞仿真方法。

Abaqus纖維復(fù)合材料層合板沖擊后壓縮試驗！已實現(xiàn)層合板斷裂，且已解決網(wǎng)格畸變問題，層間內(nèi)插cohesive單元，補片與母體間采用cohesive膠接，模型采用puck失效準(zhǔn)則；內(nèi)附有cae，inp文件，不包含vumat子程序，僅做建模學(xué)習(xí)使用，適合初學(xué)者! 自做模型

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最后我們來了解一下合理的排氣技術(shù)要求： 要盡可能做全周排氣結(jié)構(gòu)，深度在塑料溢邊值內(nèi)，全周排氣是最佳的，但要留1/2的鋼材在合模線上補償壓力。

通過內(nèi)置的參數(shù)化單胞庫，可輕松應(yīng)對連續(xù)纖維、短切纖維、編織復(fù)合材料、蜂窩芯材等多種異質(zhì)材料類型，同時支持用戶自定義單胞模型，精準(zhǔn)表征材料微觀結(jié)構(gòu)與組分交互行為。這種全尺度覆蓋能力，使得仿真結(jié)果能夠真正反映材料的真實性能，避免了傳統(tǒng)宏觀等效模型帶來的精度偏差。筆者曾參與某航空復(fù)合材料項目驗證，該平臺對碳纖維環(huán)氧復(fù)合材料層合板的剛度預(yù)測誤差控制在8%以內(nèi)，遠超行業(yè)平均水平。

前文我們介紹了基于“厚度”推進策略生成網(wǎng)格，并自動定義鋪層、材料的層合板建模算法。為了提高展示度，同時也是方便給別人使用。我們可以開發(fā)一個界面，并封裝成一個軟件。作為一個小的案例，同樣采用MATLAB實現(xiàn)。很多人都用過MATLAB的GUI模塊，然而這個東西適合做一些小的工具，稍微復(fù)雜一點的功能，就完全無法開展。

六.案例/程序分享1.Abaqus復(fù)合材料層壓結(jié)構(gòu)快速建模插件（附多個版本執(zhí)行程序）同樣是復(fù)合材料力學(xué)老師做的一個復(fù)合材料建模插件，超好用！2.復(fù)合材料沖擊動力學(xué)合集及VUMAT子程序包含計算合集中所有低速沖擊模型，VUMAT子程序，子程序使用方法以及子程序注釋，老師的主頁還有很多視頻演示，非常良心。

拓撲優(yōu)化是一種廣泛應(yīng)用于CAE的創(chuàng)新型優(yōu)化設(shè)計方法，本文基于hyperworks（optistruct）軟件對某汽車輪轂進行有限元分析，在滿足強度的前提下對輪轂進行概念設(shè)計階段重新設(shè)計，得到新型的輪轂結(jié)構(gòu)材料分布，不但減輕了輪轂質(zhì)量，而且得到了新型輪轂結(jié)構(gòu)，為輪轂的輕量化設(shè)計和創(chuàng)新設(shè)計提供參考。