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Digimat 是由 e-Xstream engineering（現(xiàn)歸屬 Hexagon Manufacturing Intelligence）開發(fā)的專業(yè)復(fù)合材料多尺度建模與仿真平臺。它采用獨(dú)特的多尺度方法學(xué)框架，實(shí)現(xiàn)了從微觀纖維 / 基體界面到宏觀結(jié)構(gòu)性能的跨尺度預(yù)測。其強(qiáng)大功能體現(xiàn)在多個(gè)方面。

此外，對于短纖維復(fù)合材料這類非線性且各向異性的材料，材料參數(shù)的校準(zhǔn)也始終是難題，針對具有某種特定纖維取向或纖維體積分?jǐn)?shù)的復(fù)合材料所校準(zhǔn)的材料常數(shù)，可能不適用于具有不同纖維取向或不同體積分?jǐn)?shù)的復(fù)合材料。另一方面，多尺度模型能在較小尺度的物理規(guī)律和較大尺度的材料行為間建立關(guān)聯(lián)，以捕獲材料微觀結(jié)構(gòu)對宏觀大尺度復(fù)合材料部件的影響，因此多尺度方法針對復(fù)合材料建模具有極大優(yōu)勢。

軟件概述與技術(shù)架構(gòu)Digimat是由e-Xstream engineering（現(xiàn)歸屬Hexagon Manufacturing Intelligence）開發(fā)的專業(yè)復(fù)合材料多尺度建模與仿真平臺。作為當(dāng)前復(fù)合材料仿真領(lǐng)域的標(biāo)桿軟件，Digimat采用獨(dú)特的多尺度方法學(xué)框架，實(shí)現(xiàn)了從微觀纖維/基體界面到宏觀結(jié)構(gòu)性能的跨尺度預(yù)測。

此外，對于短纖維復(fù)合材料這類非線性且各向異性的材料，材料參數(shù)的校準(zhǔn)也始終是難題，針對具有某種特定纖維取向或纖維體積分?jǐn)?shù)的復(fù)合材料所校準(zhǔn)的材料常數(shù)，可能不適用于具有不同纖維取向或不同體積分?jǐn)?shù)的復(fù)合材料。另一方面，多尺度模型能在較小尺度的物理規(guī)律和較大尺度的材料行為間建立關(guān)聯(lián)，以捕獲材料微觀結(jié)構(gòu)對宏觀大尺度復(fù)合材料部件的影響，因此多尺度方法針對復(fù)合材料建模具有極大優(yōu)勢。

海克斯康工業(yè)軟件Digimat復(fù)合材料多尺度分析建模平臺能夠幫助用戶完成多種復(fù)合材料復(fù)雜工程分析，強(qiáng)度非線性失效分析、蠕變、疲勞、沖擊（考慮應(yīng)變率效應(yīng)）、NVH（頻率依賴）等，支持的復(fù)合材料類型包括：連續(xù)纖維（CFRP）、長&短纖維（SFRP）、纖維編織、針刺、晶須、顆粒、片層等增強(qiáng)相和包括樹脂基、金屬基、碳碳和陶瓷基在內(nèi)的多類基體材料。

作為此次共同合作價(jià)值的初步展示，Ansys和Schr?dinger針對纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的預(yù)測性能開發(fā)了一款解決方案，廣泛應(yīng)用于航空航天與國防、汽車以及能源公司。該研究展示了聚合物樹脂在不同條件下的預(yù)測性材料篩選和選擇。樹脂屬性通過分層多尺度建模框架，向上傳遞至鋪層層級屬性，同時(shí)進(jìn)一步了解工藝引起的材料性能波動(dòng)，以及關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)與屬性關(guān)系。

圖10　鉆孔碳纖維復(fù)合材料的跨尺度模型 小結(jié) 本研究探索了一種綜合跨尺度建模方法，利用TDR精確模擬碳纖維復(fù)合材料鉆孔的動(dòng)態(tài)漸進(jìn)破壞行為。

</div><div contenteditable="false" width="100%"> 內(nèi)插0厚度cohesive單元以模擬分層 </div><div contenteditable="false" width="100%"> 模擬過程采用puck子程序，有錄制整個(gè)建模操作視頻，可贈送復(fù)合材料層合板快速建模插件及蜂窩建模插件!

我研究生的小方向就是立體織物復(fù)合材料。盡管剛畢業(yè)改換到CFD領(lǐng)域的工作，但是我仍然對一個(gè)東西充滿執(zhí)念。那就是通過代碼參數(shù)化生成織物復(fù)合材料的細(xì)觀模型，就像英國諾丁漢大學(xué)的TexGen那樣。

因此，在透鏡系統(tǒng)中整合超透鏡（metalenses）或其他平面透鏡，與傳統(tǒng)透鏡曲面及其他光學(xué)元件結(jié)合，會形成一個(gè)多尺度系統(tǒng)（multiscale system）。這就需要一種跨尺度的光學(xué)建模方法，通常稱為多尺度光學(xué)仿真（multiscale optical simulation）。簡單來說，必須強(qiáng)調(diào)的是：多尺度仿真無法僅通過數(shù)據(jù)接口將多個(gè)光學(xué)軟件工具連接在一起實(shí)現(xiàn)。

碳纖維復(fù)合材料鋪層建模是仿真重點(diǎn)，現(xiàn)有的碳纖維復(fù)合材料鋪層建模方法為：對結(jié)構(gòu)件的三維模型抽取中面，對中面劃分2D網(wǎng)格，基于網(wǎng)格定義鋪疊方向和材料方向，按照鋪層設(shè)計(jì)進(jìn)行層合板建模，其中基于ply建模方法需要人工的方式逐層定義鋪層區(qū)域，材料以及鋪層方向，最終得到有限元模型。

由于換熱器對熱量交換效率的要求，換熱器從流體進(jìn)口到交換區(qū)再到出口的尺度變化較大，圖一展示了一個(gè)常見換熱器的尺寸變化。在這種情況下，如果對換熱器進(jìn)行全計(jì)算流體力學(xué)（CFD）仿真，需要較大網(wǎng)格量才能保證網(wǎng)格質(zhì)量，這就使得CFD仿真變得復(fù)雜和昂貴。為了節(jié)約計(jì)算成本且保證計(jì)算準(zhǔn)確度，本案例提出了不同尺度區(qū)域分開建模再耦合的方法進(jìn)行CFD仿真，分區(qū)如圖2所示。

教程文檔十分詳細(xì)，共計(jì)51頁、7000余字，用戶可根據(jù)教程文檔進(jìn)行學(xué)習(xí)以及逐步操作實(shí)現(xiàn)對Ⅳ型儲氫罐碳纖維復(fù)合材料的鋪層設(shè)計(jì)與仿真。文檔教程收獲：掌握ACP變角度、變厚度的復(fù)雜形狀實(shí)體復(fù)合材料纏繞鋪層設(shè)計(jì)技術(shù)。學(xué)會ACP軟件厚度增強(qiáng)、鋪層修剪、沿指定路徑擠出、鋪層貼合實(shí)體等技能。熟練掌握IV型儲氫罐的等比例、高精度復(fù)合材料設(shè)計(jì)建模技術(shù)，為儲氫罐設(shè)計(jì)應(yīng)用奠定工程技術(shù)基礎(chǔ)。

在ABAQUS中建模復(fù)合材料的分層結(jié)構(gòu)，您可以采用以下步驟： 創(chuàng)建幾何模型：首先，在ABAQUS中創(chuàng)建幾何模型，包括復(fù)合材料的幾何形狀和分層結(jié)構(gòu)。您可以使用ABAQUS提供的幾何建模工具或?qū)胪獠緾AD文件。 材料定義：根據(jù)您的復(fù)合材料組成，定義適當(dāng)?shù)?em>材料模型。

復(fù)合材料多尺度力學(xué)仿真中，代表性體積單元（RVE）的幾何建模與網(wǎng)格劃分是前處理階段的主要工作之一。受周期性邊界條件的約束，纖維在模型邊界處的切割精度直接影響后續(xù)網(wǎng)格匹配。當(dāng)纖維端面與基體表面未能完全共面時(shí)，往往產(chǎn)生微小幾何階躍，導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)投影誤差。這些問題在手動(dòng)腳本處理時(shí)出錯(cuò)的概率較高。