Skip to main content
Ez az oldal automatikus fordítással jelenik meg. Inkább megnézi angolul?

Kompozit anyagok tervezése és szimulációja

A kompozit anyagok átalakítják a modern mérnöki munkát. Két vagy több különböző anyag kombinálásával a mérnökök olyan szerkezeteket hoznak létre, amelyek erősebbek, könnyebbek és tartósabbak, mint bármi, amit egyetlen anyag egyedül elérhet.

Mik azok a kompozit anyagok?

Az iparágak világszerte azon versenyeznek, hogy kompozitokat alkalmazzanak, ami növeli az igényt a gyorsabb és intelligensebb módszerek iránt e nagy teljesítményű anyagok tervezésére és validálására.

A mérnökök kihasználják a tervezés és a szimuláció erejét, hogy kihasználják a kompozit anyagok teljes potenciálját - a szénszálas megerősített polimerektől a fejlett üvegszálas szerkezetekig. A pontos anyagtulajdonságok, szálorientációk és elrendezési szekvenciák meghatározásával a csapatok a valós mechanikai, termikus és dinamikus terheléseket szimulálnak egyetlen prototípus felépítése előtt. A szimulációs eszközök feltárják a stresszeloszlásokat, megjósolják a hibaüzemmódokat, és korán feltárják a strukturális hiányosságokat — csökkentve a fejlesztési költségeket és gyorsítják a piacra A repülőgépiparban, az autóiparban és az energiaiparban a tervezés és a szimuláció lehetővé teszi a mérnökök számára, hogy könnyebb, erősebb és intelligensebb kompozit alkatrészeket magabiztosan

composites-article1-1280x720

Az összetett bonyolultságok navigálása

A kompozit anyagok hihetetlen előnyökkel járnak, egyedi tulajdonságaik azonban jelentős mérnöki és gyártási kihívásokat jelentenek. Megértjük ezeket a kritikus akadályokat, és innovatív megközelítésekkel rendelkezünk, amelyek segítenek hatékonyan leküzdeni őket.

Növekvő anyagösszetettség

A fémmel ellentétben a kompozitok viselkedése a szál tájolásától, az elrendezési sorrendtől és az anyagkombinációktól függően változik. Anizotrop természetük bonyolítja a szerkezeti válasz előrejelzését, fejlett modellezést és speciális szakértelmet igényel.

A szerkezeti validálás nehézzé válik

A kompozitok validálása bonyolultabb, mint a hagyományos anyagoknál, több hibaüzemmódot is magában foglal, és kiterjedt tesztelést és szimulációt igényel a virtuális modellek valós teljesítményhez igazítása érdekében.

Gyártási változékonyság

A kompozitok nagyon érzékenyek a gyártásra. A gyanta eloszlása és a rostok elhelyezése hibákat — üregeket, delaminációt vagy deformációt — okozhat, amelyek befolyásolják a szerkezeti teljesítményt. A következetes termelés továbbra is költséges kihívás.

Kompozit tervezési és szimulációs szoftvermegoldások

A fejlett tervezési és szimulációs szoftverek a legnehezebb kompozit mérnöki kihívásokkal szembenéznek. A korai stádiumú tervezéstől a gyártásig lehetővé teszi a mérnökök számára, hogy gyorsabban mozogjanak, okosabban szimuláljanak és jobb kompozit termékeket építsenek magabiztosan.

Egy darab szénszálas szövésű anyag

Összetett munkafolyamat integráció

A Siemens egyesíti a kompozit tervezést és gyártást — a koncepciótól és a szimulációtól a szálútvonaltervezésig és gyártásig — kiküszöböli a költséges adatátadásokat, és megőrzi a tervezési szándékot a folyamat során.

kezelés-kompozitok-87076-feature (2) -640x360

A tervezés optimalizálásának felgyor

Az NX és a Simcenter lehetővé teszi a mérnökök számára, hogy gyorsan teszteljék a tervezési lehetőségek ezreit — szálorientációkat, elrendezési szekvenciákat és anyagokat —, csökkentve a fejlesztési időt, a prototípusok kivágását és segítve a csapatoknak a legjobb tervezés gyorsabb megtalálását.

FEA kontúrdiagram, amely egy összetett komponens feszültségének vagy elmozdulásának eloszlását mutatja.

Hiba előrejelzése és érvényesítése

A Simcenter szimulációs eszközök hatékonyan modellezik az olyan kompozit meghibásodási módokat, mint a delamináció, a száltörés és a mátrixrepedés, lehetővé téve a mérnökök számára, hogy korai kezeljék a szerkezeti problémákat, és növeljék a biztonságot, miközben

Egy személy az óceánban egy szörfdeszkán áll, jobb kezében szörfdeszkát tart.

Gyártástechnikai kialakítás

A Siemens összekapcsolja a tervezést és a gyártást a gyárthatóság és a teljesítmény szimulálásával, biztosítva, hogy a kompozitok tervezett módon készülhessenek, figyelembe véve a drapelést, a kikeményedést és a szálak elhelyezését a költséges szerszámok és gyártás előtt.

Hogyan biztosíthatja, hogy a kompozit anyagokból készült termékek megfeleljenek a teljesítmény- és gyárthatósági követelményeknek?

A mérnökök tervezéssel és szimulációval maximalizálják a kompozit anyagok potenciálját, korán megjósolva a teljesítményt és a gyengeségeket. Ez a folyamat könnyebb, erősebb és okosabb alkatrészeket épít a repülőgépipar, az autóipar és az energiaipar számára.

Gyártható kompozit kialakítás lapos mintázatú darttal NX Composites-ben

Siemens termékek kompozit tervezéshez és szimulációhoz

A Siemens egy robusztus, integrált szoftvercsomagot kínál a kompozit tervezéshez, amely mindent egyszerűsít a tervezéstől a gyártásig. A mérnökök gyorsabban dolgozhatnak, hatékonyabban szimulálhatnak és kiváló termékeket készíthetnek, segítve a szervezeteket erős versenyelőny elérésében.

További információk

Megtekintés

Webinárium | Kompozit repülőgépfejlesztés digitalizálása

Webinárium | Ipar 4.0 a kompozit repülőszerkezetek fejlesztéséhez

Hallgassa meg

Podcast | eVTOL szerkezeti tervezés kompozitok felhasználásával és additív gyártással

Olvasás

Esettanulmány | Oracle Red Bull Racing

Blog | Rövid szálerősítésű kompozitok fáradtságszimulációja

Esettanulmány | AlphaTauri Scuderia