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复合材料仿真和优化

Altair 提供了一套综合性工具,可供用户设计、分析以及优化层压、短纤维和颗粒复合材料中的复合材料结构部件和装配件。

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开发一架超轻型电动飞机  超轻型飞机制造商 ACENTISS 使用 Altair HyperWorks 产品套件开发出了一架全电动飞机。关注的重点之一是机翼的复合材料优化。 Read the ACENTISS Case Study
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利用 Altair HyperWorks 在环法自行车赛中取得胜利 了解 Specialized 如何分析和改进新 S-Works Venge 车架的气动性能,并优化其重量和结构效率。

Altair 为复合材料提供了一套全面的设计和分析工具:

Quote
“概念优化流程之后,制成的车厢重量比预计目标轻 42% 之多。”

ThyssenKrupp Elevator 


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图库

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HyperForm 的复合材料成型功能 OptiStruct 对复合材料的优化流程 在 HyperMesh 中实现包括铺层角度在内的 3D 铺层可视化 在 HyperView 中对自由尺寸优化结果进行后处理 利用 RADIOSS 进行复合机翼的飞鸟撞击损害评估 飞机门周框架的重量对比 在德国曼茨,OptiStruct 成为了纤维补片预成型工艺 (FPP) 中不可或缺的一部分 ETs 的 C 级双体船
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复合材料的概念设计

OptiStruct 可用于合成复合材料设计,高效处理多个设计变量,开发真正优化的复合材料设计。此方法能够让设计师快速研发出符合性能和安全标准的复合材料精细设计。

  • 确定铺层液体和铺层结构的最佳位置

  • 开发铺层切割模式

  • 确定最优铺层顺序

Anaglyph 公司的 CoDA 可以让概念设计师研究潜在复合材料、梁和板的尺寸和厚度,并为后续精细研究提供良好的工作环境。

模型设置和结果可视化

使用复合材料生成和评估 FEA 模型会增加前处理和后处理的难度,HyperMesh 和 HyperView 的先进 FEA 求解器可有效解决这一问题。

  • 高效生成层压定义

  • 可在 FE 模型上看到铺层顺序、铺层方向和铺层角度偏差

  • 可将几何铺层形状映射到单元集的高效、强大功能

  • 使用“结果数学”对层压或铺层执行复杂的后处理操作

分析

OptiStruct 可在静态和动态载荷条件下分析线性和非线性结构问题,用于解决动态载荷下的高度非线性化问题的 RADIOSS 可在 HyperView 中进行后处理。

  • 分析复合材料结果的刚度、强度、耐久性和稳定性

  • 使用既有或自定义失效模型处理分层、裂纹扩展、及纤维和基体失效

  • 了解复合材料的冲击性能

Altair 合作伙伴联盟为 HyperWorks 用户额外提供了更多复合材料分析软件。

  • ESAComp 是 Componeering 公司推出的一款用于分析和设计复合材料的软件,适用于层状复合材料结构的概念和初步设计以及对有资格进行最终验证的设计的高级分析。ESAComp 具有多种分析功能,可用于实心/夹心层压和微观分析。HyperWorks 集成允许用户使用 ESAComp 对各种结构执行高级失效标准,并通过 HyperView 或 ESAComp 的厚度图可视化失效结果等值线图。

  • LAP 是 Anaglyph 公司推出的一款基于平面载荷与力矩分析复合材料层压类型的软件.可以在初步设计阶段定义铺层顺序,结合其它方法(如有限元)分析复合材料组件,并通过逐层检测层压行为优化设计。

  • STRENGTH2000® 是 Airbus Defence and Space 公司推出的一款工具箱,可用于分析航天航空强度和稳定性,生成应力报告以供认证使用。STRENGTH2000® 可加速对金属结构和复合结构强度与稳定性的评估,使之符合多种行业标准。

  • StressCheck 是 ERSD 公司推出的一款综合性有限元分析软件工具,支持多种高级解决方案,例如线性弹性、 多体接触、 几何和材料非线性、 模态和屈曲分析、 断裂力学、 层压板复合分析和稳态传热(包括与温度相关的材料属性和辐射)。

微观力学

Multiscale Designer 为微观力学、微结构优化和复杂材料的寿命预测提供解决方案,集成有复合材料建模、仿真、测试、不确定性量化以及从多个时空尺度优化的功能。

  • 系统化的模型简化技术,可简化复杂模型

  • 具有数学严密性,不会产生尺度分离问题

  • 配备参数化单胞模型的可扩展库

  • 使用随机仿真,可将几何和材料的不确定性转化为组件的不确定性。 

Altair 合作伙伴联盟为 HyperWorks 用户额外提供了更多微观力学分析软件。 

  • PART Engineering 公司的 CONVERSE 填补了注射成型仿真和机械仿真之间的空白。它显著提高了短纤维增强注射成型零部件刚度和强度仿真结果的可靠性,使模具和嵌件的热应力仿真更趋于真实。用户可以创建 OptiStruct 材料卡,记录短纤维增强塑料与取向程度相关的各向异性材料数据。

  • CEDREM 公司的 KTex Family 是专用于根据纱线比例对复合材料进行精确建模的一组工具。KTex Family 可仿真复合过程,自动计算给定织物的力学属性,并生成相关的 RADIOSS 和 OptiStruct 卡片。

  • MultiMechanics 公司的 MultiMech 是一款用于复合材料结构多尺度有限元分析的完整软件包。它包含一个双向耦合隐性/显性有限元求解器和一个微结构有限元模型生成器。

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