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涉及ACP復合材料鋪層，后處理， Tsai-Wu 準則等相關設置方法。過程詳細，結果結果合理。相關復合材料鋪層均可使用該文檔方法設置完成。附帶詳細講解視頻和案例模型1. 概述本指導文檔旨在幫助新手使用?ANSYS Composite PrepPost（ACP）模塊進行復合材料的分析。

本文基于ANSYS軟件平臺，詳細闡述復合材料無人機結構仿真的全流程操作，涵蓋幾何處理、材料定義、鋪層設計、載荷施加及結果驗證等關鍵環節。通過本文，用戶可系統掌握復合材料結構仿真技術，優化無人機設計，確保結構安全性與可靠性。幾何模型預處理抽殼處理（Shell Extraction）無人機結構多為薄壁殼體，需將實體模型轉換為殼單元以提升計算效率。

教程文檔十分詳細，共計51頁、7000余字，用戶可根據教程文檔進行學習以及逐步操作實現對Ⅳ型儲氫罐碳纖維復合材料的鋪層設計與仿真。文檔教程收獲：掌握ACP變角度、變厚度的復雜形狀實體復合材料纏繞鋪層設計技術。學會ACP軟件厚度增強、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、高精度復合材料設計建模技術，為儲氫罐設計應用奠定工程技術基礎。

本文使用ANSYS Workbench對固定機翼進行疲勞計算，不涉及ACP鋪層，ACP鋪層后無法進行疲勞計算。需要機翼ACP鋪層強度校核對應模型文件和視頻，請選擇其他對應的付費文檔或者聯系作者獲得。 疲勞設置曲線 壽命圖及損傷圖，后文及視頻中具有詳細解釋，該處僅為結果展示。

在 Hypersizer 中將蒙皮單元設置為 T 型加筋壁板結 構形式，優化參數如表 1 所示。蒙皮和長桁的復合材料鋪 層比例優化范圍如表 2 所示。優化過程中考慮的失效模式 包括： a）蒙皮最大應變失效、蒙皮局部穩定性失效；b）長 桁最大應變失效、長桁腹板局部穩定性失效、長桁腹板壓 損失效；c）T 型加筋壁板整體穩定性失效、壓縮失效。

然后進行了復合材料機翼的構型設計分析，研究了蒙皮厚度和復合材料蒙皮鋪層角度對機翼動特性尤其是扭轉剛度的影響，為進一步提高傾轉旋翼機回轉顫振穩定性邊界提供方向。機翼結構設計方案與動力學有限元模型 機翼結構由蒙皮、翼梁、翼肋、加強筋條、副翼等結構組成，蒙皮建模時通過復合材料鋪層方法設置單元材料屬性。根據受力特點，機翼蒙皮結構主要采用0度（或90度）和45度交替的鋪層方式。

北鯤云在9月29日，邀請從事復合材料行業多年的江華軍老師做客北鯤云講堂，為大家分享了基于Ansys-Workbench-ACP復合材料仿真分析。江老師主要方向為復合材料測試，復雜造型建模，復合材料靜、動力學及成型工藝仿真。

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計算結果表明，基于典型的計算工作站，使用機器學習模型實現的速度增益是有限元模型的 1000 到 10000 倍，這為大型復合材料組件實現了近乎實時的仿真速度。圖 2 顯示了一個具有代表性的 5 x 10 米機翼蒙皮，其典型的鋪層設計包含 40 ~ 80 層厚度。

圖2描繪了用于歐洲戰斗機的CFC（carbon fiber composites）機翼，該機翼通過彎曲和剪切配件連接到機身上。扭轉箱由承載蒙皮和連接到下蒙皮的抗剪梁和肋組成。圖2 碳纖維復合材料機翼的強度標準為結構提供性能保證，必須確保箱體設計的主要標準。

3 復合材料格柵加筋結構 復合材料格柵加筋結構是由一系列復合加強筋構成的結構，這些加強筋排列成重復的二維（2D）平面網格形式。網格結構通常與復合材料蒙皮粘接或共固化以形成連續的表面。

，趙新新等.某通用飛機復合材料機翼靜力強度的有限元分析與試驗研究.復合材料科學與工程，2020;313(02):39-43文章來源北京力學會第二十九屆學術年會論文集

二、研究內容本項目以復合材料層合板+MFC復合后的材料為研究對象，以復合材料層合板的力學性能、MFC的基本性能為輸入，以復合材料層合板+MFC復合后的材料最大彎曲角度為2°為目標，進行鋪層設計和變形仿真模擬。建立厚度、鋪層方式與變形角度的關系，篩選出優化的鋪層和厚度，為下一步進行縮比典型試驗件的設計和研制提供理論指導。

多層復合材料結構分析、失效準則、熱-力耦合 復合材料專用設計軟件 Digimat, HyperWorks Composite, ESAComp, Ansys ACP 疊層設計、鋪層仿真、層合板分析 多物理場仿真 COMSOL Multiphysics

結果表明，碳纖維復合材料的汽車B柱相較于原版的B柱擁有更好的力學性能，其質量減輕了40%;Belingardi等[7]為了能將復合材料利用到保險杠的加工制造中，用數值仿真技術進行了驗證，結果表明，在吸收相同撞擊力和承受相同載荷的情況下，碳纖維復合材料制成的保險杠總體質量更低?？梢姡祭w維增強復合材料是汽車輕量化新型材料的優良選擇。

模型準備步驟1：在ANSYS ACP與Multiscale.sim輸出3D HDF5檔案首先在ACP中完成Drape仿真并生成實體模型，接著使用Workbench更新模型，最后執行「perform_map_permeability.bat」腳本，將滲透系數映像到有限元素模型并輸出為HDF5檔案。