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在通電條件下，MFC發(fā)生電能-機(jī)械能轉(zhuǎn)換，驅(qū)動結(jié)構(gòu)復(fù)合材料發(fā)生變形。主動變形智能復(fù)合材料的變形能力與MFC的性能、結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的厚度、鋪層方向等因素有關(guān)。復(fù)合材料的優(yōu)勢是其結(jié)構(gòu)包括鋪層的可設(shè)計性，因此，需進(jìn)行鋪層設(shè)計及變形模擬方面的工作，為后續(xù)實驗研究提供理論指導(dǎo)。

綜上所述，該款車門從結(jié)構(gòu)角度和材料替換角度存在優(yōu)化空間。3 碳纖維復(fù)合材料車門的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計采用自由尺寸優(yōu)化、尺寸優(yōu)化以及鋪層順序優(yōu)化，具體的優(yōu)化設(shè)計方案流程如圖3所示。圖3 復(fù)合材料車門優(yōu)化設(shè)計方案的流程圖 其中，約束條件為在4種工況下受力之后最大變形不超過10 mm；目標(biāo)函數(shù)選擇為車門所有零部件的質(zhì)量最小化；設(shè)計變量為鋪層的局部厚度。

RTM及其衍生工藝 熱固性樹脂的固化過程 樹脂固化后引起的制件翹曲變形 片狀模塑料 (SMC)的模壓成型 與制件設(shè)計和結(jié)構(gòu)仿真的傳輸接口 通過仿真檢驗設(shè)計部門定義的產(chǎn)品信息， 允許將制造結(jié)果順利轉(zhuǎn)移到設(shè)計部門進(jìn)行復(fù)合 材料制件的結(jié)構(gòu)數(shù)模“凍結(jié)”。

教程文檔十分詳細(xì)，共計51頁、7000余字，用戶可根據(jù)教程文檔進(jìn)行學(xué)習(xí)以及逐步操作實現(xiàn)對Ⅳ型儲氫罐碳纖維復(fù)合材料的鋪層設(shè)計與仿真。文檔教程收獲：掌握ACP變角度、變厚度的復(fù)雜形狀實體復(fù)合材料纏繞鋪層設(shè)計技術(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)計建模技術(shù)，為儲氫罐設(shè)計應(yīng)用奠定工程技術(shù)基礎(chǔ)。

當(dāng)下，消費(fèi)者對電子產(chǎn)品的追求已超越單純的功能性，轉(zhuǎn)向更極致的審美體驗與更可靠的使用品質(zhì)。超薄筆記本、平板電腦、智能手機(jī)等設(shè)備不僅需要輕薄便攜，更要堅固耐用。圖1 消費(fèi)電子產(chǎn)品聚碳酸酯（PC）及其復(fù)合材料因其優(yōu)異的綜合性能，已成為高端電子產(chǎn)品外殼的首選材料。

開啟復(fù)材成型更多可能 Moldex3D提供多種復(fù)材產(chǎn)品及制程3D模擬，包括長、短纖射出成型、SMC／BMC／GMT／D-LFT等壓縮成型、多種RTM制程（真空輔助樹脂轉(zhuǎn)注成型、高壓樹脂轉(zhuǎn)注成型、濕式壓縮樹脂轉(zhuǎn)注成型、壓縮樹脂轉(zhuǎn)注成型等）與熱塑碳纖板復(fù)合成型（Hybrid molding）等。

本案例基于OptiStruct軟件通過復(fù)合材料三步優(yōu)化方法對某型飛機(jī)復(fù)合材料整流罩進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，最終實現(xiàn)了減重目標(biāo)。2模型簡介整流罩模型如圖 1所示，長度為3000mm，寬度為2000mm。模型材料屬性為碳纖維復(fù)合材料，初始鋪層為[0/45/-45/90]，單層厚度為2mm，單層板材料屬性如表 1所示。

誰應(yīng)該參加此次活動：國防行業(yè)客戶研發(fā)及設(shè)計人員：復(fù)合材料設(shè)計、增材設(shè)計、增材制造、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計、產(chǎn)品研發(fā)信息化與數(shù)字化開發(fā)人員企業(yè)數(shù)字化建設(shè)管理人員NX作為西門子數(shù)字化工業(yè)軟件的主要產(chǎn)品，在國防行業(yè)中具有廣泛的客戶群體，在航空航天、軍電、兵器、船舶等行業(yè)客戶的產(chǎn)品設(shè)計及研發(fā)中發(fā)揮著重要作用。

在得到SMC工藝制備的片狀卷材后，會對材料進(jìn)行進(jìn)一步加工，通常稱為CF-SMC模壓成型工藝，將連續(xù)碳纖維和短切纖維通過不同形式的混雜加工從而制備成形狀較為復(fù)雜、有較高尺寸精度要求的復(fù)合材料零部件，這里連續(xù)纖維作為增強(qiáng)體彌補(bǔ)了短切纖維的力學(xué)短板，達(dá)到了局部補(bǔ)強(qiáng)的目的。可以看出該種方式通過控制纖維長短，鋪設(shè)方向，可以進(jìn)一步設(shè)計復(fù)合材料的力學(xué)性能，在力學(xué)性能的可控性和可設(shè)計性要比單層SMC片材大。

作用在層壓板上的力矩講到這里，相信讀者朋友們應(yīng)該就明白了， 保持層壓板鋪層的均衡性主要是 避免這類由于非均衡性造成的拉剪、剪拉、彎扭、扭彎耦合效應(yīng) ，簡化復(fù)合材料層壓板的設(shè)計復(fù)雜度。 但是在某些特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計中，也會特意去利用復(fù)合材料的這種可設(shè)計性將層壓板設(shè)計成具有拉剪、剪拉、彎扭、扭彎耦合特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，如飛機(jī)機(jī)翼的氣動剪裁設(shè)計、旋翼葉片的設(shè)計等。

以汽車行業(yè)為例，目前車體結(jié)構(gòu)用到的復(fù)合材料大致可分為兩類：短切纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（SFRP，short fiber reenforced plastic）、連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP，continuous fiber reinforced plastic）。

在工業(yè)設(shè)計中，材料的選擇至關(guān)重要。選擇合乎目的的材料體現(xiàn)產(chǎn)品的功能，增加產(chǎn)品的美感，也是現(xiàn)代設(shè)計主要的表現(xiàn)手段之一。今天為大家分享一款非常獨(dú)特的材料——杜邦? Tyvek?。

上一期講過“為什么復(fù)合材料層壓板設(shè)計中經(jīng)常要求均衡性？”，主要是避免由于非均衡性引起的拉剪、剪拉、彎扭、扭彎耦合效應(yīng)。今天再簡單講一下“為什么復(fù)合材料層壓板設(shè)計中又經(jīng)常要求對稱性？”

與各向同性材料的尺寸優(yōu)化不同，復(fù)合材料的尺寸優(yōu)化除了上述位移邊界條件以外，還需要考慮復(fù)合材料的設(shè)計原則與制造工藝。根據(jù)復(fù)合材料設(shè)計原則，碳纖維的鋪層角度與鋪層順序應(yīng)當(dāng)滿足均一性、均衡性、對稱性的要求，在尺寸優(yōu)化中需要增加如下的復(fù)合材料制造約束： （1）均一性，要求各種角度的鋪層均勻。

為了幫助大家更好的學(xué)習(xí)，技術(shù)鄰舉辦的本次航空航天行業(yè)書籍抽獎活動，相關(guān)行業(yè)的小伙伴都可以參加哦，非本行業(yè)的用戶可以多多關(guān)注，其他行業(yè)的活動也會組織舉辦的哦~本次為大家準(zhǔn)備了結(jié)構(gòu)設(shè)計、熱、流體、復(fù)合材料、空氣動力學(xué)、航空發(fā)動機(jī)、飛行器等54本實體書籍熱門書籍，任大家挑選。

我們可以使用這個仿真識別需要改進(jìn)的關(guān)鍵位置或關(guān)鍵組件，這對電子產(chǎn)品設(shè)計至關(guān)重要。 小結(jié) 總而言之，多尺度建模對復(fù)合材料設(shè)計和分析非常有幫助。沿著這個方向，我們在LS-DYNA R13中發(fā)布了RVE分析功能。

當(dāng)然，這會隨VCCT和粘性材料的選定值而變化。 圖6 VCCT的整體變形形狀 圖7 復(fù)合材料接觸狀態(tài)

<strong>該研究旨在提供對AI/ML技術(shù)在高性能FRP復(fù)合材料應(yīng)用現(xiàn)狀的全面概述，重點(diǎn)關(guān)注產(chǎn)品生命周期中的四個關(guān)鍵階段，即設(shè)計、制造、測試和監(jiān)控，探討了將現(xiàn)代先進(jìn)AI/ML模型融入FRP復(fù)合材料研究的未來方向。