Design og simulering af kompositmaterialer

Kompositmaterialer transformerer moderne teknik. Ved at kombinere to eller flere forskellige materialer skaber ingeniører strukturer, der er stærkere, lettere og mere holdbare end noget, et enkelt materiale kan opnå alene.

Hvad er kompositmaterialer?

Industrier verden over kæmper for at indføre kompositmaterialer — hvilket skaber efterspørgsel efter hurtigere og smartere måder at designe og validere disse højtydende materialer på.

Ingeniører udnytter kraften i design og simulering til at frigøre det fulde potentiale i kompositmaterialer - fra kulfiberforstærkede polymerer til avancerede glasfiberstrukturer. Ved at definere præcise materialeegenskaber, fiberorienteringer og layup-sekvenser simulerer teams virkelige mekaniske, termiske og dynamiske belastninger, før der bygges en enkelt prototype. Simuleringsværktøjer afslører stressfordelinger, forudsiger fejltilstande og afslører strukturelle svagheder tidligt - reducerer udviklingsomkostningerne og fremskynder tiden til markedet. På tværs af luft-, bil- og energiindustrien giver design og simulering ingeniører mulighed for at bygge lettere, stærkere og smartere kompositkomponenter med tillid.

Navigering i sammensatte kompleksiteter

Kompositmaterialer tilbyder utrolige fordele, men deres unikke egenskaber introducerer betydelige tekniske og fremstillingsmæssige udfordringer. Vi forstår disse kritiske forhindringer og er udstyret med innovative tilgange til at hjælpe dig med at overvinde dem effektivt.

Øget materialekompleksitet

I modsætning til metal varierer kompositters adfærd med fiberorientering, layup-sekvens og materialekombinationer. Deres anisotrope natur komplicerer forudsigelse af strukturel respons, kræver avanceret modellering og specialiseret ekspertise.

Strukturel validering bliver vanskelig

Validering af kompositter er mere kompleks end med traditionelle materialer, der involverer flere fejltilstande og kræver både omfattende test og simulering for at tilpasse virtuelle modeller til den virkelige ydeevne.

Produktionsvariabilitet

Kompositter er meget følsomme over for fremstilling. Harpiksfordeling og fiberplacering kan forårsage defekter - hulrum, delaminering eller vridning - der påvirker strukturel ydeevne. Konsekvent produktion er fortsat en dyr udfordring.

Kompositdesign- og simuleringssoftwareløsninger

Avanceret design- og simuleringssoftware tackler de hårdeste komposittekniske udfordringer direkte. Fra det tidlige design til fremstilling giver det ingeniører mulighed for at bevæge sig hurtigere, simulere smartere og bygge bedre kompositprodukter med tillid.

Integration af sammensat arbejdsgang

Siemens forener design og fremstilling af kompositter — fra koncept og simulering til fibervejplanlægning og produktion — hvilket eliminerer dyre dataoverførsler og bevarer designintentionen gennem hele processen.

styring-kompositer-87076-funktion (2) -640x360

Fremskynd designoptimering

NX og Simcenter lader ingeniører hurtigt teste tusindvis af designmuligheder — fiberorienteringer, layup-sekvenser og materialer — hvilket reducerer udviklingstiden, skærer prototyper og hjælper teams med at finde det bedste design hurtigere.

FEA-konturplot, der viser spændings- eller forskydningsfordeling i en sammensat komponent.

Fejlforudsigelse og validering

Simcentersimuleringsværktøjer modellerer effektivt sammensatte fejltilstande som delaminering, fiberbrud og matrixrevner, så ingeniører kan fange strukturelle problemer tidligt og forbedre sikkerheden, samtidig med at dyre redesigns minimeres.

En person står på et surfbræt i havet og holder et surfbræt i højre hånd.

Fremstillingsbevidst design

Siemens forbinder design og fremstilling ved at simulere producerbarhed med ydeevne, hvilket sikrer, at kompositter kan bygges som designet ved at overveje drapering, hærdning og fiberplacering før kostbart værktøj og produktion.

Hvordan kan du sikre, at de produkter, du fremstiller med kompositmaterialer, opfylder kravene til ydeevne og fremstillbarhed?

Ingeniører bruger design og simulering til at maksimere kompositmaterialers potentiale og forudsige ydeevne og svagheder tidligt. Denne proces bygger lettere, stærkere og smartere komponenter til luft-, bil- og energiindustrien.

Producerbart kompositdesign med pile, der viser fladt mønster i NX-kompositter

Siemens produkter til kompositdesign og simulering

Siemens tilbyder en robust, integreret softwarepakke til kompositteknik, der strømliner alt fra design til fremstilling. Ingeniører kan arbejde hurtigere, simulere mere effektivt og opbygge overlegne produkter, hvilket hjælper organisationer med at opnå en stærk konkurrencefordel.

Et salgsfremmende billede til en prøve af et produkt med et blåt og hvidt farveskema og en persons hånd, der holder en telefon.

Se mere

Se

Webinar | Digitalisering af udvikling af sammensatte flymotorer

Webinar | Industri 4.0 til udvikling af kompositaerostrukturer

Lyt

Podcast | eVTOL strukturelt design ved hjælp af kompositter og additiv fremstilling

Læs

Casestudie | Oracle Red Bull Racing

Blogg | Træthedssimulering af korte fiberforstærkede kompositter

Casestudie | AlphaTauri Scuderia