复合材料仿真软件有哪些(Digimat复合材料建模平台与Abaqus的联合使用)
复合材料仿真软件有哪些(Digimat复合材料建模平台与Abaqus的联合使用)
2024-11-06 01:14:01  作者:文思雨柔  网址:https://m.xinb2b.cn/know/cpt191347.html

复合材料以优异的性能被广泛应用于航空航天、高速铁路、新能源等领域,然而随着应用领域越来越广,结构也更为复杂,给复合材料结构力学分析带来了巨大的挑战。尤其是在工程应用中的强度失效及断裂问题的发生,常是发生在微米量级上。传统板、壳等在宏观尺度上的理论分析方法已很难满足实际需要。因此,借助于计算机进行复合材料的小尺度分析是解决这一问题的关键。


复合材料的小尺度分析的核心步骤有以下两点:小尺度(微米、纳米量级)上的有限元模型的建立与细观力学强度失效理论。本课程主要通过Digimat建立的细观力学模型作为ABAQUS软件的前处理输入模型,在ABAQUS实现求解计算及后处理处理,以实现对跨尺度下的复合材料进行分析。


微尺度、中尺度和宏观尺度模拟的维度

而关于细观力学强度失效理论,现阶段是考虑三个部分进行处理,分别是基体相、界面相(一般用0厚度的cohesive单元)、增强相(纤维、颗粒)。由于此块内容是复合材料细观分析的重点,故会在后续做一期专题系列课程,在这里简单做一些我对这方面工作的理解与认识。对于基体相的强度失效处理是通过vumat或者Abaqus自带的损伤本构(brittle damage、ductile damage以及shear damage)去实现单元失效删除,以模拟出裂纹在基体中扩展的效果,一般情况下考虑基体的塑性损伤比较多。对于界面相的强度失效处理是在界面相与增强相嵌入0厚度的cohesive单元模拟界面脱粘裂纹,也有部分学者会考虑有厚度的界面相,而有厚度的界面相的强度失效处理是与基体相的处理相同。而对于增强相来说,一般情况下我们不考虑其强度失效,因为在实际工程应用或者科学实验中,很少观察到增强相的开裂,大多数失效形式是界面脱粘及基体开裂。



基体裂纹相互连接形成完整的断口、初始界面脱胶

言归正传,下面简单介绍一下Digimat软件:

Digimat是复合材料多尺度建模与仿真软件,能够对复合材料进行微观和宏观分析,预测其表现并计算其机械、热及电气特性。DIGIMAT共由六个模块组成,它们之间的数据可以相互传递,同时也可以方便地将计算结果及前处理模型导入到通用有限元软件(ABAQUS、ANSYS、MARC、LS-DYNA)中进行深入分析。六个模块依次为:

1.DIGIMAT-MF

DIGIMAT-MF是通过均匀化方法快速准确地预测复合材料的非线性行为。这一模块基于单胞理论,即将复合材料划分至最小单元,分别定义基体、增强体等材料的结构性能以及增强体含量,结合相关材料模型(如Drucker-prager模型等)计算复合材料机械性能等。

2.DIGIMAT-FE

DIGIMAT-FE是通过代表性单元体(RVE)法准确地预测复合材料的局部或整体非线性行为。基于此模块,可以创建复杂的材料3D微观尺度模型,并赋予结构性能以及相关载荷,结合商用有限元软件ABAQUS等可精确实现基于细观层次的复合材料及其各组分在外界载荷下的相应历程。

3.DIGIMAT-MX

DIGIMAT-MX是为材料供应商和终端用户之间提供DIGIMAT材料模型的准备、存储、提取和安全交换。用户可以充分利用此模型查询材料常数,进行逆向工程,即由已知的复合材料模型反求基体或者是增强体的性能。

4.DIGIMAT TO CAE

DIGIMAT TO CAE是通过非线性多尺度模拟手段精确地预测复合材料结构的性能。此模块为满足客户多样化的需求,可实现有限元软件与DIGIMAT的无缝衔接,使结果更为精确。

5.DIGIMAT-MAP

DIGIMAT-MAP为模流分析和结构分析提供高效的映射功能,实现不同网格数据信息的交互。基于此模块,用户可以精确地将模流分析结果(如纤维取向、温度等信息)传递到通用有限元模型中,提高有限元分析准确性。

6.DIGIMAT-MICROSS

DIGIMAT-MICROSS通过微机械材料模型,快速而高效地实现蜂窝夹芯结构的设计。此模块专为蜂窝结构而设计,可以满足风机叶片、机翼等夹芯结构的快速设计。

其中MF和FE模块是我们所关心的,因此在本课程中会对这两个模块着重进行讲解,

通过对Digimat与ABAQUS的联合使用,希望能够带大家掌握Digimat前处理建模实例与ABAQUS的计算求解后处理的小尺度下的复合材料分析全流程。本课程暂定分为以下7个章节:

1.Digimat简单概述

2.二维混凝土(骨料相 砂浆相 纤维相)

3.三维混凝土(骨料相 砂浆相 纤维相)

4.三维编织复合材料(纤维相 基体相)

5三维细观复合材料FRP(层内纤维取向相同)

6.三维泡沫金属材料(孔洞 基体相)

7.Abaqus细观复合材料仿真实例


课程链接:https://www.jishulink.com/college/video/c17260

最后,有相关代做需求欢迎通过微信公众号联系我们。

320科技工作室。

  • 自制牛油果面膜的功效与作用(牛油果怎么做面膜)
  • 2024-11-06牛油果怎么做面膜牛油果用来吃营养价值丰富,那么熟透的牛油果还可以用来敷脸,那么牛油果怎么做面膜?牛油果做面膜的好处是什么?牛油果不仅仅具有食用价值,它还具有一定的药用价值,是一种美容圣品,对于护肤起到了很好的作用那么。
  • 未来五年昆山会划给上海吗(临近上海是区位优势)
  • 2024-11-06临近上海是区位优势中青报·中青网记者王姗姗制图:程璨2020年10月31日,昆山大戏院,新版昆剧《浣纱记》公演期间,主演在后台化妆该部大戏以原著为“本”,力争在融入现代艺术表达的同时,呈现原汁原味的昆剧昆曲一次次以崭新。
  • 附近哪里有水电改造的(改造水电气方便吃住行)
  • 2024-11-06改造水电气方便吃住行来源:人民网-人民日报核心阅读城镇老旧小区改造一头连着民心,一头连着发展,对于扩内需、惠民生、促进高质量发展意义重大新增停车位、迁改路灯线杆、完善小区绿化、提升物业服务……近年来,山西省晋城市不断完善。
  • 厚切蒜香奶酪芝士吐司(蒜香芝士厚吐司get)
  • 2024-11-06蒜香芝士厚吐司get吐司的神仙吃法——蒜香芝士厚吐司,心心恋恋的吐司吃法,今天安排了,果然没有让我失望,芝士黄油蒜蓉融合在一起太香了,美味!封神!喜欢吃吐司的姐妹一定要试试![惊喜]食材:吐司蒜黄油牛奶鸡蛋芝士片欧芹干酪。
  • 哪些行业会用到数据分析(数据说所有企业)
  • 2024-11-06数据说所有企业为什么“数据”能够成为第五类生产要素?举个例子,互联网企业通过提供免费服务获得用户数据,精准投放广告,在这一过程中,用户数据成为新的劳动对象当数据资源具备经济建设的基础性先导性地位,企业该如何用好自身。
  • 五个认同的内容(五个认同的内容是什么呢)
  • 2024-11-06五个认同的内容是什么呢五个认同指的是:(1)认同伟大祖国;(2)认同中华民族;(3)认同中华文化;(4)认同党;(5)认同中国特色社会主义拓展资料:意义:“五个认同”是国家统一、民族团结、社会稳定的思想基础,是坚定中国特色。
  • 范冰冰呢(范冰冰根在哪里)
  • 2024-11-06范冰冰根在哪里范冰冰籍贯是哪里?这么一个简单到无聊的问题,却有意想不到的悬念这些年全国许多地方为了提升本地区文化软势力,提升旅游知名度,都在纷纷钻墙打窟窿地挖掘历史文化名人遗迹一个诸葛亮的故乡,好几个地方争得打破头。
  • 感受一下蒙古大草原的气息(诉说蒙古大草原)
  • 2024-11-06诉说蒙古大草原敕勒歌:敕勒川,阴山下,天似穹庐,笼盖四野天苍苍,野茫茫,风吹草低见牛羊形象地描绘了大草原的空旷,廖寂,牛羊遍地的壮美景象内蒙古自治区是以蒙古族为主的省区,全区人口630万,总面积118.3平方千米,。
  • 男士洗面奶怎么选择适合自己的(职场型男适合用什么洗面奶)
  • 2024-11-06职场型男适合用什么洗面奶经大都市办公室男士们反馈,男士氨基酸洗面奶推荐有加,使用过的肌肤很健美,男人味道足足滴,颜值都不低,连妹妹都喜欢慢慢看今天,现在就跟各位型男盘点出男士氨基酸洗面奶排行榜,上榜的十强品牌依次为:悦蕾、兰。