Skip to main content
Ta stran je prikazana z avtomatskim prevajanjem. Namesto tega glej v angleščini?

Oblikovanje in simulacija kompozitnih materialov

Kompozitni materiali preoblikujejo sodobni inženiring. Z združevanjem dveh ali več različnih materialov inženirji ustvarijo strukture, ki so močnejše, lažje in trajnejše od vsega, kar lahko doseže en sam material.

Kaj so kompozitni materiali?

Industrije po vsem svetu dirkajo, da bi sprejeli kompozite, kar spodbuja povpraševanje po hitrejših in pametnejših načinih oblikovanja in potrjevanja teh visoko zmogljivih materialov.

Inženirji izkoristijo moč oblikovanja in simulacije, da izkoristijo celoten potencial kompozitnih materialov — od polimerov, ojačanih z ogljikovimi vlakni, do naprednih struktur iz steklenih vlaken. Z opredelitvijo natančnih lastnosti materiala, usmeritev vlaken in zaporedij postavitve ekipe simulirajo mehanske, toplotne in dinamične obremenitve v resničnem svetu, preden se zgradi en sam prototip. Simulacijska orodja razkrivajo porazdelitev stresa, napovedujejo načine napak in zgodaj razkrivajo strukturne pomanjkljivosti — zmanjšujejo razvojne stroške in pospešujejo čas vstopa na trg. Oblikovanje in simulacija v vesoljski, avtomobilski in energetski industriji omogočata inženirjem, da z zaupanjem gradijo lažje, močnejše in pametnejše sestavljene komponente.

composites-article1-1280x720

Navigacija po sestavljenih zapletenostih

Kompozitni materiali ponujajo neverjetne prednosti, vendar njihove edinstvene lastnosti prinašajo pomembne inženirske in proizvodne izzive. Razumemo te kritične ovire in smo opremljeni z inovativnimi pristopi, ki vam pomagajo učinkovito premagati jih.

Povečanje kompleksnosti materiala

Za razliko od kovine se obnašanje kompozitov razlikuje glede na orientacijo vlaken, zaporedje postavitve in kombinacije materialov. Njihova anizotropna narava otežuje napovedovanje strukturnega odziva, zahteva napredno modeliranje in specializirano strokovno znanje.

Strukturna validacija postane težka

Validacija kompozitov je bolj zapletena kot pri tradicionalnih materialih, saj vključuje več načinov napak in zahteva obsežno testiranje in simulacijo za uskladitev virtualnih modelov z dejansko zmogljivostjo.

Variabilnost proizvodnje

Kompoziti so zelo občutljivi na proizvodnjo. Porazdelitev smole in namestitev vlaken lahko povzročita napake - praznine, razslojevanje ali upogibanje -, ki vplivajo na strukturno učinkovitost. Dosledna proizvodnja ostaja drag izziv.

Kompozitne programske rešitve za oblikovanje in simulacijo

Napredna programska oprema za oblikovanje in simulacijo se neposredno spopada z najtežjimi kompozitnimi inženirskimi izzivi. Od zgodnje faze oblikovanja do proizvodnje inženirjem omogoča hitrejše premikanje, pametnejše simuliranje in samozavestno izdelavo boljših kompozitnih izdelkov.

Kos tkanega materiala iz ogljikovih vlaken

Integracija sestavljenega poteka dela

Siemens združuje oblikovanje in izdelavo kompozitov — od koncepta in simulacije do načrtovanja in proizvodnje vlaken — odpravlja drage prenose podatkov in ohranja načrtovanje načrtovanja v celotnem procesu.

upravljanje kompozitov-87076-funkcija (2) -640x360

Pospešite optimizacijo oblikovanja

NX in Simcenter omogočata inženirjem hitro preizkusiti na tisoče možnosti oblikovanja — usmeritev vlaken, zaporedja postavitve in materialov — skrajšata čas razvoja, rezanje prototipov in pomagajo ekipam hitreje najti najboljšo zasnovo.

Konturni diagram FEA, ki prikazuje porazdelitev napetosti ali premika v sestavljeni komponenti.

Napovedovanje in potrjevanje napak

Simcenter simulacijska orodja učinkovito modelirajo kompozitne načine okvar, kot so delaminacija, lom vlaken in razpokanje matrike, kar inženirjem omogoča zgodnje ugotavljanje strukturnih težav in povečanje varnosti, hkrati pa zmanjšajo drage prenove.

Oseba stoji na deski za surfanje v oceanu in v desni roki drži desko za surfanje.

Oblikovanje, ki temelji na izdelavi

Siemens povezuje oblikovanje in proizvodnjo tako, da simulira produktivnost z zmogljivostjo, kar zagotavlja, da je mogoče kompozite izdelati tako, kot so zasnovani, z upoštevanjem drapiranja, strjevanja in namestitve vlaken pred dragim orodjem in proizvodnjo.

Kako lahko zagotovite, da bodo izdelki, ki jih izdelate iz kompozitnih materialov, izpolnjevali zahteve glede zmogljivosti in izdelave?

Inženirji uporabljajo načrtovanje in simulacijo za povečanje potenciala kompozitnih materialov, pri čemer zgodaj napovedujejo zmogljivost in slabosti. Ta postopek gradi lažje, močnejše in pametnejše komponente za vesoljsko, avtomobilsko in energetsko industrijo.

Izdelljiv kompozitni dizajn s pikado, ki prikazujejo ploski vzorec v NX Composites

Siemensovi izdelki za kompozitno oblikovanje in simulacijo

Siemens ponuja robustno, integrirano programsko zbirko za kompozitni inženiring, ki racionalizira vse od oblikovanja do proizvodnje. Inženirji lahko delajo hitreje, simulirajo učinkoviteje in gradijo vrhunske izdelke, kar organizacijam pomaga pridobiti močno konkurenčno prednost.

Izvedite več

Oglejte si

Webinar | Digitalizacija razvoja kompozitnih letalskih motorjev

Webinar | Industrija 4.0 za razvoj kompozitnih letalskih konstrukcij

Poslušajte

Podcast | Konstrukcijsko oblikovanje eVTOL z uporabo kompozitov in aditivne proizvodnje

Preberi

Študija primera | Oracle Red Bull Racing

Blog | Simulacija utrujenosti kompozitov, ojačanih s kratkimi vlakni

Študija primera | AlphaTauri Scuderia