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插件介紹：這是一個(gè)任意鋪層角度的ud層合板纖維尺度建模插件，可以層合板的尺寸大小、纖維半徑，以及每一層的樹(shù)脂含量。纖維采用隨機(jī)分布，纖維與樹(shù)脂分為兩個(gè)部件。

內(nèi)容簡(jiǎn)介 該文提出的跨尺度分析方法是基于CERPs的動(dòng)態(tài)微觀力學(xué)失效準(zhǔn)則。該方法的核心是建立纖維和基體在動(dòng)態(tài)加載條件下的損傷-失效本構(gòu)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)纖維和基體的RVE模型。如圖1所示，根據(jù)跨尺度有限元鉆孔示意圖，整個(gè)模擬過(guò)程主要分為三個(gè)步驟。

使用基于機(jī)器學(xué)習(xí)的多尺度求解器，對(duì)筆記本蓋板開(kāi)展跌落測(cè)試仿真，這種新的仿真工作流程能捕獲制造流程對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響，因此它對(duì)想優(yōu)化注塑成型設(shè)計(jì)的工程師有很大幫助，比如修改注塑成型的澆口位置溫度或壓力。在優(yōu)化材料選擇方面，由于這是一種多尺度方法，可以為復(fù)合材料的基體選擇不同的材料，例如在虛擬數(shù)值分析中選擇不同的熱塑性塑料，不同的纖維如玻璃纖維或碳纖維。

論文中建立的二維纖維增強(qiáng)混凝土模型包含粗骨料、砂漿、纖維、骨料與砂漿的界面過(guò)渡區(qū)、纖維與砂漿的界面過(guò)渡區(qū)在內(nèi)的多相材料，且混凝土砂漿中包含隨機(jī)分布的孔隙。

使用基于機(jī)器學(xué)習(xí)的多尺度求解器，對(duì)筆記本蓋板開(kāi)展跌落測(cè)試仿真，這種新的仿真工作流程能捕獲制造流程對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響，因此它對(duì)想優(yōu)化注塑成型設(shè)計(jì)的工程師有很大幫助，比如修改注塑成型的澆口位置溫度或壓力。在優(yōu)化材料選擇方面，由于這是一種多尺度方法，可以為復(fù)合材料的基體選擇不同的材料，例如在虛擬數(shù)值分析中選擇不同的熱塑性塑料，不同的纖維如玻璃纖維或碳纖維。

而后采用CPFE模擬方法，研究了單晶和多晶Al0.1FeCoCrNi MPEAs在單軸拉伸作用下的準(zhǔn)靜態(tài)變形，探討了其在中尺度的變形行為。

Digimat 是由 e-Xstream engineering（現(xiàn)歸屬 Hexagon Manufacturing Intelligence）開(kāi)發(fā)的專業(yè)復(fù)合材料多尺度建模與仿真平臺(tái)。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(cè)。其強(qiáng)大功能體現(xiàn)在多個(gè)方面。

目前，汽車EV化的高速推進(jìn)導(dǎo)致輕量化需求日益提高，基于材料各向同性、部件均勻化、準(zhǔn)靜態(tài)假設(shè)的分析方法已無(wú)法有效挖掘相關(guān)部件的減重潛力。Digimat作為一款復(fù)合材料多尺度分析平臺(tái)，提供了多尺度材料正&逆向建模、材料數(shù)據(jù)庫(kù)、工藝結(jié)果映射及結(jié)構(gòu)多尺度耦合分析、A-&B-許用值虛擬計(jì)算等眾多功能，為相關(guān)領(lǐng)域復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的精確分析和優(yōu)化提供了成熟的解決方案。

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(kāi)發(fā)的專業(yè)復(fù)合材料多尺度建模與仿真平臺(tái)。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(cè)。

傳統(tǒng)測(cè)試方法 vs 虛擬工程3-1 產(chǎn)品的準(zhǔn)靜態(tài)變形和失效圖4展示了針對(duì)PBT-GF30材料不同纖維取向的實(shí)驗(yàn)及仿真結(jié)果，表明虛擬工程能夠很好的預(yù)測(cè)材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線和失效行為。圖4.

4.失效與損傷演化 纖維斷裂、基體開(kāi)裂、層間脫粘、沖擊損傷擴(kuò)展、疲勞壽命與斷裂機(jī)理。 5.多尺度建模與優(yōu)化設(shè)計(jì) 從纖維-樹(shù)脂微結(jié)構(gòu)到整體構(gòu)件宏觀響應(yīng)的多尺度模擬與參數(shù)優(yōu)化（常與AI結(jié)合）。

借助Multiscale Designer的多尺度建模能力，團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了從微觀纖維/基體界面到宏觀機(jī)翼盒段的全尺度模型，通過(guò)熱-力耦合分析量化高溫環(huán)境下樹(shù)脂降解對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響，并采用GPU并行計(jì)算技術(shù)將全尺寸疲勞分析耗時(shí)從72小時(shí)縮減至8小時(shí)。

簡(jiǎn)介本文將教導(dǎo)使用者如何利用Digimat來(lái)建立纖維強(qiáng)化塑料的材料模型。解釋多尺度建模背后的概念，并說(shuō)明如何操作 Moldex3D Digimat-MS 。摘要 (Overview)本文的目的是利用 Moldex3D Digimat-MS 與結(jié)構(gòu)分析軟件，進(jìn)行一產(chǎn)品受外力下的應(yīng)力與變形的分析。此產(chǎn)品是彈塑性的玻璃纖維復(fù)合材料。

海克斯康工業(yè)軟件Digimat復(fù)合材料多尺度分析建模平臺(tái)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(zhǎng)&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(shù)脂基、金屬基、碳碳和陶瓷基在內(nèi)的多類基體材料。

圖3 微觀尺度碳纖維壓縮破壞機(jī)理由于較長(zhǎng)孔隙的存在，在較低的應(yīng)力水平下，這些較大晶粒的屈曲更容易發(fā)生在無(wú)支撐區(qū)域，導(dǎo)致隨著負(fù)載的增加而破壞。相比之下，芯部區(qū)域多為無(wú)序和無(wú)定形結(jié)構(gòu)，由更小的孔和更小的微晶組成。這種無(wú)序區(qū)域和較小的微晶可以在破壞前抵抗更高的壓縮載荷，并有更大的能力通過(guò)裂紋擴(kuò)展耗散能量。 文章來(lái)源：碳纖維及其復(fù)合材料技術(shù)

第一種3D打印方案是采用準(zhǔn)各向同性方案（黑金屬方案），即0/90/±45鋪層比例為1:1:2，底板和立筋分別由34層和26層組成，每層厚度為0.2毫米。 “黑金屬”方案——準(zhǔn)各向同性復(fù)合材料方案第二種3D打印方案是根據(jù)拓?fù)鋬?yōu)化的傳力路徑對(duì)纖維取向進(jìn)行了優(yōu)化，以充分利用各向異性復(fù)合材料的可設(shè)計(jì)性。與黑金屬設(shè)計(jì)相比，優(yōu)化后的設(shè)計(jì)將失效載荷提高了200%。

有關(guān)非線性多尺度材料建模軟件 Digimat, Converse及Ansys 等非線性多尺度材料建模軟件 (Nonlinear multi-scale material modeling software)，具備在微觀-宏觀層面建立復(fù)合材料模型的功能。若與結(jié)構(gòu)分析軟件搭配運(yùn)用，則可解決復(fù)雜的非線性多尺度有限元素問(wèn)題。

01介 紹DigimatDigimat是海克斯康旗下一款專注于多尺度復(fù)合材料非線性材料本構(gòu)預(yù)測(cè)和材料建模的商用軟件包。Digimat能夠幫助用戶預(yù)測(cè)多相材料的宏觀性能，支持的材料范圍涉及包含連續(xù)纖維、長(zhǎng)纖維、短纖維、纖維編織、晶須、顆粒、片層等所有增強(qiáng)相和包括樹(shù)脂基、金屬基和陶瓷基在內(nèi)的多類基體材料。廣泛的軟件接口可以為幾乎所有的主流有限元程序提供材料模型或進(jìn)行多尺度的耦合分析。

? 功能選項(xiàng)中微觀力學(xué)接口列表下的選項(xiàng)為提供非線性多尺度材料建模軟件使用，無(wú)法直接匯入結(jié)構(gòu)分析軟件。步驟4切換至結(jié)構(gòu)分析軟件ANSYS，并匯入網(wǎng)格檔。可由材料模型與材料數(shù)目確認(rèn)是否成功匯入考慮纖維造成非等向性的材料性質(zhì)。施以位移與固定的邊界條件后，求解Von Mises Stress。