目前,主要的挑戰是從(cong) 金屬材料向複合材料的轉變,以達到在設計環節顯著減輕重量的目的。然而,為(wei) 了考慮到特殊的複合行為(wei) ,需要一個(ge) 特定的設計工具以模擬複合材料的性能。傳(chuan) 統的設計工具無法準確地描述複合材料局部的性能,因此對設計缺乏信心需要引入安全係數。Digimat提供了設計工具,通過對複合材料的局部性能準確描述,使用戶對複合材料產(chan) 品有100%的信心。精確的材料建模可以減少“安全係數”——允許複合材料100%地發揮它們(men) 的潛力,最大限度地提高它們(men) 對金屬的競爭(zheng) 力,並進行產(chan) 品的輕量化設計。Digimat與(yu) 當前的有限元仿真軟件很好地集成在一起,能夠在製造工藝仿真與(yu) 結構有限元之間建立橋梁。Digimat技術將整個(ge) 價(jia) 值鏈(材料供應商、一級供應商和原始設備製造商)連接在一起,並有助於(yu) :
• 研究和預測大量複合材料的混合性能
• 設計和製造具有創新性的高性能複合材料部件
• 將重量、成本和投放市場的時間降到最低
• 通過考慮製造過程,改進結構有限元分析的預測
• 減少材料測試和原型機製造
Digimat不僅(jin) 提供軟件,還將完整的複合材料市場整合在一起,填補了製造工藝和性能之間的差距。工程師可以通過Digimat對複合材料進行微觀和宏觀尺度的分析,預測它們(men) 的性能,並計算它們(men) 的力學、熱學和電學性能,用於(yu) 各種後續的有限元分析。
Digimat-MF是基於(yu) 平均場均質化模塊,能夠考慮下列參數定義(yi) 材料的局部性能:
• 基體(ti) 相和夾雜物相性能
• 複合材料微觀形貌(夾雜物重量、形狀和尺寸)
Digimat-MF是一款用戶友好的細觀力學材料建模軟件,用戶可以在樹狀數據結構的指導下,輸入材料的各相性能、微觀結構描述、加載情況以及由此產(chan) 生的多相材料。
Digimat-FE用於(yu) 為(wei) 各種材料的微觀結構(塑料、橡膠、金屬、石墨、……)生成一種具逼真的代表性體(ti) 積單元(RVE)。Digimat-FE通過描述複合材料的微觀結構及其組分的材料特性,來生成複合材料體(ti) 代表性體(ti) 積單元有限元模型。
Digimat-MX是一個(ge) 複合材料模型數據庫,提供了存取不同應變率、溫度、壓力、輻射水平等條件下的實驗數據的功能。其中還包含基於(yu) 實驗數據進行逆向後的Digimat材料文件。該軟件可促進相關(guan) 人員之間的數據共享,或者隻是在設計團隊內(nei) 部的數據共享。Digimat-MX允許操作者通過簡單易用的參數識別和優(you) 化工具對整個(ge) 材料範圍進行逆向工程。
Digimat-CAE可以與(yu) 以下的製造工藝仿真軟件進行集成:
• 3D Timon
• Autodesk Moldflow Insight
• Moldex3D
• REM3D
• SigmaSoft
• Simulayt
Digimat-CAE也可以與(yu) 下列結構有限元軟件集成,實現複合材料結構的多尺度耦合計算:
• MSC Nastran SOL400
• Marc
• Abaqus/CAE, Standard
• Explicit
• ANSYS Mechanical
• LS-DYNA, Implicit
• Explicit
• Optistruct
• PAM-CRASH
• RADiosesS
• SAMCEF-Mecano |
Digimat-MAP是一個(ge) 三維映射軟件,用於(yu) 將纖維方向、殘餘(yu) 應力和溫度從(cong) 注塑網格映射到最優(you) 結構有限元網格上。Digimat-MAP已經完全集成在Digimat多尺度建模過程中。Digimat-MAP是一款精確的、高效的、魯棒性的和靈活的軟件工具,用於(yu) 將不同注塑成型和結構分析網格之間傳(chuan) 遞纖維方向、殘餘(yu) 應力和溫度,最終用於(yu) Digimat-MF和有限元接口(ANSYS、LS-dyna、ABAQUS、PAM-Crash、SAMCEF),以進行最先進的非線性多尺度分析。
Digimat-HC是一種用於(yu) 蜂窩夾層板彎曲和麵內(nei) 剪切試驗建模的多尺度工具。它是一個(ge) 完整、簡單、準確、靈活的軟件工具。Digimat-HC能夠考慮夾層板芯部和表麵的微觀結構的影響:
• 對於(yu) 蜂窩芯材,Digimat-HC可根據蜂窩單元的幾何形狀,求解出蜂窩芯材的均質化性能。
• 對於(yu) 夾層板蒙皮也可以采用相同的方法。蒙皮是由若幹層按一定順序,以一定的方向和厚度堆積而成。每一層都可以在宏觀或微觀層次上定義(yi) 。在後一種情況下,Digimat-MF用於(yu) 基於(yu) 其微觀結構的描述來計算層的宏觀剛度特性。
Digimat-AM是增材製造的整體(ti) 仿真鏈,將材料工程、工藝仿真和結構工程有機結合,將增材製造的效率和性能提升到一個(ge) 新的水平。通過將多尺度材料建模技術應用於(yu) 聚合物增材製造中(未填充和增強),Digimat虛擬材料的合成和表征是開發新材料的關(guan) 鍵。用戶可以顯著地減少物理測試,了解驅動材料性能的關(guan) 鍵參數,並輕鬆創建新的材料係統,如輕量化點陣結構,從(cong) 而為(wei) 更創新的設計打開大門。為(wei) 了使增材製造技術成功地過渡為(wei) 標準生產(chan) 技術,需要專(zhuan) 用的的設計和工程工具。通過啟用製造部件的性能預測——從(cong) 而優(you) 化設計,e-Xstream提出的集成仿真無疑是必須的。通過考慮打印方向和缺陷的影響,客戶現在能夠進行準確的結構分析,為(wei) 塑料和複合材料零件的設計驗證帶來更多的信心。
Digimat-RP(“增強塑料”)是一個(ge) 以工藝過程為(wei) 中心的解決(jue) 方案,它使工程師能夠對增強塑料部件進行端到端模擬,以一種精簡、高保真和用戶友好的方式將其製造工藝與(yu) 最終性能聯係起來。Digimat-RP在增強塑料建模方麵擁有超過10年的專(zhuan) 業(ye) 經驗,采用易於(yu) 使用的解決(jue) 方案,滿足專(zhuan) 家要求和非專(zhuan) 家的期望。其直觀的界麵和向導式工作流程,不需要培訓就可以很好地進行使用。
關(guan) 鍵好處:
• 精度高,使用方便
• 多重性能(線性與(yu) 非線性、隱式與(yu) 顯式)
• 集成在CAE環境中(具有主流的CAE注塑/結構軟件的接口)
• 提供大量的增強塑料材料數據庫(Solvay/Rhodia, Sabic, Dupont, Ticona, EMS,…)
• 行業(ye) 標準:由主要材料供應商,Tier1和OMEs使用和支持
Digimat-VA(“虛擬許用值”)是一種有效的解決(jue) 方案,它使工程師能夠在進入冗長的物理許用值測試之前,對材料的虛擬許用值進行比較。通過生成虛擬許用值,工程師現在可以進行並行於(yu) 物理許用值測試的組件設計。
Digimat-VA是一種垂直的解決(jue) 方案,是用計算的方法代替物理測試,以得到複合材料的性能(無槽口、開孔、填孔等),以篩選、選擇和計算複合材料的許用值。
關(guan) 鍵好處:
• 隻需幾次點擊即可定義(yi) 測試矩陣
• 基於(yu) 複合材料數據表創建多尺度材料模型
• 實現批次和工藝可變性建模
• 可以對推薦的CMH17程序之外進行探索
• 將測試矩陣轉換為(wei) 有限元分析,以獲得虛擬的許用值
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