Dizajn i simulacija kompozitnih materijala

Kompozitni materijali transformišu savremeni inženjering. Kombinovanjem dva ili više različitih materijala, inženjeri stvaraju strukture koje su jače, lakše i izdržljivije od svega što jedan materijal može postići sam.

Šta su kompozitni materijali?

Industrije širom sveta trče da usvoje kompozite - povećavajući potražnju za bržim, pametnijim načinima dizajniranja i validacije ovih materijala visokih performansi.

Inženjeri koriste snagu dizajna i simulacije kako bi otključali puni potencijal kompozitnih materijala - od polimera ojačanih ugljeničnim vlaknima do naprednih struktura od staklenih vlakana. Definisanjem preciznih svojstava materijala, orijentacija vlakana i sekvenci rasporeda, timovi simuliraju mehanička, termička i dinamička opterećenja u stvarnom svetu pre nego što se izgradi jedan prototip. Alati za simulaciju otkrivaju raspodelu stresa, predviđaju načine neuspeha i rano otkrivaju strukturne slabosti - smanjujući troškove razvoja i ubrzavajući vreme izlaska na tržište. U vazduhoplovnoj, automobilskoj i energetskoj industriji, dizajn i simulacija osnažuju inženjere da sa pouzdanjem grade lakše, jače i pametnije kompozitne komponente.

Navigacija kompozitnim složenostima

Kompozitni materijali nude neverovatne prednosti, ali njihova jedinstvena svojstva uvode značajne inženjerske i proizvodne izazove. Razumemo ove kritične prepreke i opremljeni smo inovativnim pristupima koji će vam pomoći da ih efikasno prevaziđete.

Povećanje složenosti materijala

Za razliku od metala, ponašanje kompozita varira u zavisnosti od orijentacije vlakana, redosleda rasporeda i kombinacija materijala. Njihova anizotropna priroda komplikuje predviđanje strukturnog odgovora, zahtevajući napredno modeliranje i specijalizovanu stručnost.

Strukturna validacija postaje teška

Validacija kompozita je složenija nego kod tradicionalnih materijala, uključuje više načina kvara i zahteva i opsežno testiranje i simulaciju kako bi se virtuelni modeli uskladili sa performansama u stvarnom svetu.

Varijabilnost proizvodnje

Kompoziti su veoma osetljivi na proizvodnju. Distribucija smole i postavljanje vlakana mogu prouzrokovati nedostatke - praznine, raslojavanje ili iskrivljavanje - koji utiču na strukturne performanse. Dosledna proizvodnja ostaje skup izazov.

Kompozitna softverska rešenja za dizajn i simulaciju

Napredni softver za dizajn i simulaciju suočava se sa najtežim izazovima kompozitnog inženjeringa. Od dizajna u ranoj fazi do proizvodnje, osnažuje inženjere da se brže kreću, simuliraju pametnije i sa pouzdanjem grade bolje kompozitne proizvode.

Komad materijala za tkanje ugljeničnih vlakana

Integracija kompozitnog toka posla

Siemens objedinjuje kompozitni dizajn i proizvodnju — od koncepta i simulacije do planiranja i proizvodnje putanje vlakana — eliminišući skupe prenose podataka i čuvajući nameru dizajna tokom celog procesa.

upravljanje kompozicima-87076-funkcija (2) -640k360

Ubrzajte optimizaciju dizajna

NKS i Simcenter omogućavaju inženjerima da brzo testiraju hiljade opcija dizajna - orijentacije vlakana, sekvence rasporeda i materijale - smanjujući vreme razvoja, sečeći prototipove i pomažući timovima da brže pronađu najbolji dizajn.

FEA konturni dijagram koji prikazuje raspodelu naprezanja ili pomeranja u kompozitnoj komponenti.

Predviđanje i validacija neuspeha

Simcenter simulacioni alati efikasno modeliraju kompozitne režime kvarova kao što su delaminacija, lom vlakana i pucanje matrice, omogućavajući inženjerima da rano uhvate strukturne probleme i poboljšaju sigurnost uz minimiziranje skupih redizajna.

Osoba stoji na dasci za surfanje u okeanu, držeći dasku za surfanje u desnoj ruci.

Dizajn posvećen proizvodnji

Siemens povezuje dizajn i proizvodnju simulirajući proizvodnost sa performansama, osiguravajući da se kompoziti mogu graditi onako kako je dizajniran razmatranjem drapiranja, očvršćavanja i postavljanja vlakana pre skupog alata i proizvodnje.

Kako možete osigurati da proizvodi koje pravite od kompozitnih materijala ispunjavaju zahteve performansi i proizvodnosti?

Inženjeri koriste dizajn i simulaciju kako bi maksimizirali potencijal kompozitnih materijala, rano predviđajući performanse i slabosti. Ovaj proces gradi lakše, jače, pametnije komponente za vazduhoplovnu, automobilsku i energetsku industriju.

Proizvodljiv kompozitni dizajn sa pikadama koji prikazuje ravni uzorak u NKS Composites

Siemens proizvodi za kompozitni dizajn i simulaciju

Siemens nudi robustan, integrisani softverski paket za kompozitni inženjering, pojednostavljujući sve, od dizajna do proizvodnje. Inženjeri mogu raditi brže, efikasnije simulirati i graditi vrhunske proizvode, pomažući organizacijama da steknu jaku konkurentsku prednost.

Promotivna slika za probno ispitivanje proizvoda sa plavo-belom shemom boja i rukom osobe koja drži telefon.

Saznajte više

Gledajte

Vebinar | Digitalizacija razvoja kompozitnih aviomotora

Vebinar | Industrija 4.0 za razvoj kompozitne aerostrukture

Slušaj

Podcast | eVTOL konstrukcijski dizajn korišćenjem kompozita i aditivna proizvodnja

Pročitajte

Studija slučaja | Oracle Red Bull Racing

Blog | Simulacija umora kompozita ojačanih kratkim vlaknima

Studija slučaja | Scuderia AlphaTauri