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Cadfil 擁有一整套3D分析工具，可用于查看纏繞機(jī)的幾何形狀、厚度和3D運(yùn)動(dòng)。創(chuàng)建的路徑可以導(dǎo)出到CAD、FEM模型或用于為各種CNC或機(jī)器人纏繞機(jī)生成控制數(shù)據(jù)。這項(xiàng)研究的最終目標(biāo)是使用高價(jià)碳化硅纖維，通過纏繞工藝制造暴露在高溫下的最外層排氣噴嘴。因此，在設(shè)計(jì)纏繞模式時(shí)，可以通過將帶間距離（間距）設(shè)置為多于一個(gè)纖維帶寬來使用最少數(shù)量的碳化硅纖維（圖2a）。

Cadfil軟件專家的指導(dǎo)下，學(xué)習(xí)到實(shí)用的纖維纏繞技術(shù)和Cadfil軟件操作技巧，深入了解纖維纏繞技術(shù)在高壓儲(chǔ)氫氣瓶制造中的關(guān)鍵作用，以及如何利用Cadfil軟件進(jìn)行高效、精確的纏繞仿真，更好地掌握IV型高壓儲(chǔ)氫氣瓶的設(shè)計(jì)與制造技巧，這將有助于提高企業(yè)在氫能產(chǎn)業(yè)的競爭力，為氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)大技術(shù)支持。

ANSYS ACP是一款專用的復(fù)合材料前后處理工具，在前處理鋪層信息定義和后處理結(jié)果查看環(huán)節(jié)中都有著簡潔高效和人性化的設(shè)置操作，但限于儲(chǔ)氫罐的幾何模型復(fù)雜、鋪層角度多變、圓頂處不規(guī)則加厚等特點(diǎn)，其實(shí)體模型的復(fù)材纏繞鋪層設(shè)置較有難度，本文旨在基于ANSYS Workbench平臺(tái)建立等比例、高精度的Ⅳ型儲(chǔ)氫罐復(fù)合材料實(shí)體模型，并將其與Static Structural聯(lián)合使用以分析其在60MPa壓力作用下的變形

Cadfil 擁有一整套3D分析工具，可用于查看纏繞機(jī)的幾何形狀、厚度和3D運(yùn)動(dòng)。創(chuàng)建的路徑可以導(dǎo)出到CAD、FEM模型或用于為各種CNC或機(jī)器人纏繞機(jī)生成控制數(shù)據(jù)。 這項(xiàng)研究的最終目標(biāo)是使用高價(jià)碳化硅纖維，通過纏繞工藝制造暴露在高溫下的最外層排氣噴嘴。

管道的纏繞不適合低角度(小于30度)，因?yàn)檫@涉及到在端帽上纏繞。對(duì)于這樣的應(yīng)用，Cadfil-Lite很適合。自動(dòng)計(jì)算繞線厚度和繞線次數(shù)。每一層的計(jì)算都考慮了前一卷的厚度，以確保帶的圖案和纖維角度總是最優(yōu)的。對(duì)于轉(zhuǎn)彎長度，與繞組的角度是變化的結(jié)束是自動(dòng)計(jì)算。在某些應(yīng)用中，這種長度被認(rèn)為是浪費(fèi)，因?yàn)樗?em>纏繞后被切斷。

塑化 (Plasticizing) 塑化結(jié)果提供了塑化模擬的結(jié)果輸出，需要將塑化加入分析序列并有Plastification授權(quán)以及進(jìn)階流動(dòng)加工條件參數(shù)的設(shè)置。塑化結(jié)果項(xiàng)共有兩種XY曲線，并使用了去纏繞法(Unwound Method)的簡化幾何(如下圖所示)。 1.

纖維功能導(dǎo)覽 (Fiber Function Overview)纖維分析 與 流動(dòng)(Flow)、保壓(Pack) 和 翹曲(Warp) 模塊結(jié)合。由于流動(dòng)的結(jié)果，纖維效應(yīng)會(huì)對(duì)翹曲產(chǎn)生很大影響；但是，使用者需要專用的授權(quán)代碼來執(zhí)行纖維分析。Moldex3D纖維配向分析模塊使用 Folgar-Tucker 模型及其對(duì)長纖維的修正式來計(jì)算纖維配向。

Moldex3D纖維模塊提供了準(zhǔn)確和詳細(xì)的3D纖維排向仿真，可幫助用戶控制纖維增強(qiáng)部件的非等向性收縮。而由纖維排向引起的機(jī)械性能差異也可以藉由Moldex3D纖維模塊之可視化和分析來進(jìn)行翹曲預(yù)測。憑借其準(zhǔn)確的纖維排向和非等向性收縮預(yù)測，可以實(shí)現(xiàn)翹曲控制、降低成本和提高強(qiáng)度之目的。

Moldex3D將纖維配向分析整合至充填、保壓及翹曲分析模塊，在充填階段纖的維配向效應(yīng)將對(duì)翹曲結(jié)果有非常重要的影響。注意：執(zhí)行纖維配向分析需要其專屬的授權(quán)。此外，Moldex3D纖維配向分析模塊支持所有Solid、Shell及eDesign網(wǎng)格模型。Moldex3D纖維配向分析模塊使用Folgar-Tucker模型及其對(duì)長纖維的修正式來計(jì)算纖維配向。

但是，如果材料的纖維數(shù)據(jù)有設(shè)定 加密 ，則無法使用以上三個(gè)方法。 設(shè)定完計(jì)算參數(shù)之后，在分析序列中選擇 射出分析 – F P W (本例因?yàn)闆]有冷卻系統(tǒng)模型，故無法加入冷卻分析，實(shí)際可見其他內(nèi)容執(zhí)行來提高模擬的準(zhǔn)確性)。到此主頁前到分析前的所有功能皆已完成 (亦可在項(xiàng)目樹中確認(rèn)到)。點(diǎn)即 開始分析，Moldex3D 即會(huì)呼叫 計(jì)算管理員 并將工作 提交 給求解器。

顯示塑料當(dāng)下的纖維配向向量分布情形1/3 代表配向?yàn)殡S機(jī) (random) 配向；1 代表纖維被100%配向.配向值越高代表纖維被流場在該方向配向的程度越高。纖維的排向會(huì)被充填時(shí)的流動(dòng)所影響，較高的配向會(huì)使纖維排列方向的強(qiáng)度提升更多。纖維配向結(jié)果可以介由計(jì)算參數(shù)的纖維配向分析選項(xiàng)來啟用 (請(qǐng)參考纖維分析章節(jié)于進(jìn)階分析)。

：一是直接以假定的正交纖維布排向進(jìn)行模擬；二則是將AniForm所分析的纖維布排向預(yù)測結(jié)果納入考慮，以觀察不同的輸入條件是否會(huì)明顯影響最終的樹脂注塑模擬結(jié)果。

注意：由于形狀的關(guān)系，不支持片狀填充物的纖維斷裂計(jì)算。 設(shè)定完成后即可進(jìn)行分析，返回Moldex3D Studio，點(diǎn)擊分析序列（Analysis sequence）并選擇 瞬時(shí)分析(Transient Analysis) –Ct F P Ct W，以執(zhí)行纖維配向分析。注意：請(qǐng)根據(jù)使用者的需求，從下拉式選單中選擇適合的分析序列。

大綱纖維排向?qū)Ξa(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有顯著影響，史丹利百得團(tuán)隊(duì)在研究一款添加30%碳纖維之PA66制成的錘釘產(chǎn)品，其外殼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是否足以通過測試。要評(píng)估纖維排向之于產(chǎn)品機(jī)械性質(zhì)的影響不是一件容易的事情，因此史丹利百得團(tuán)隊(duì)透過整合模流及結(jié)構(gòu)分析仿真工具，獲得關(guān)鍵分析數(shù)據(jù)，以利執(zhí)行精準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)分析，確保產(chǎn)品整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

Moldex3D纖維模塊提供了準(zhǔn)確和詳細(xì)的3D纖維排向仿真，可幫助用戶控制纖維增強(qiáng)部件的非等向性收縮。而由纖維排向引起的機(jī)械性能差異也可以藉由Moldex3D纖維模塊之可視化和分析來進(jìn)行翹曲預(yù)測。憑借其準(zhǔn)確的纖維排向和非等向性收縮預(yù)測，可以實(shí)現(xiàn)翹曲控制、降低成本和提高強(qiáng)度之目的。

? 若該分析組別不包含部分功能時(shí)，則將顯示為紅字。例如本次僅執(zhí)行充填分析，因此以紅字標(biāo)示沒有保壓與冷卻分析結(jié)果。? 纖維配向的材料數(shù)量減化幅度，材料參數(shù)簡化–最低值代表最大幅度的簡化材料，有助于提升分析效率，但過度簡化可能導(dǎo)致材料性質(zhì)未能完全反應(yīng)出模流分析的纖維排向。

我們應(yīng)用此新世代IISO 黏度模型，加入考慮流動(dòng)與纖維耦合作用，發(fā)現(xiàn)模擬分析之A11及A22纖維排向與影像分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果相當(dāng)接近，特別是透過單次實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生三個(gè)不同流場之ASTM D638標(biāo)準(zhǔn)試片系統(tǒng)(如圖一系統(tǒng))，探討其流動(dòng)與纖維耦合作用如何影響纖維排向，結(jié)果如圖五所示。

? 若該分析組別不包含部分功能時(shí)，則將顯示為紅字。例如本次僅執(zhí)行充填分析，因此以紅字標(biāo)示沒有保壓與冷卻分析結(jié)果。? 纖維配向的材料數(shù)量減化幅度，材料參數(shù)簡化–最低值代表最大幅度的簡化材料，有助于提升分析效率，但過度簡化可能導(dǎo)致材料性質(zhì)未能完全反應(yīng)出模流分析的纖維排向。