Проектування та моделювання композитних матеріалів

Композитні матеріали перетворюють сучасне машинобудування. Поєднуючи два або більше різних матеріалів, інженери створюють конструкції, які є міцнішими, легшими та довговічнішими, ніж все, що може досягти один матеріал самостійно.

Що таке композитні матеріали?

Галузі в усьому світі намагаються впровадити композитні матеріали, що стимулює попит на швидші та розумніші способи проектування та перевірки цих високопродуктивних матеріалів.

Інженери використовують силу проектування та моделювання, щоб розкрити весь потенціал композитних матеріалів - від полімерів, армованих вуглецевим волокном, до передових структур зі скловолокна. Визначаючи точні властивості матеріалу, орієнтацію волокон та послідовності складання, команди імітують реальні механічні, теплові та динамічні навантаження перед створенням єдиного прототипу. Інструменти моделювання виявляють розподіл напруги, прогнозують режими відмов та рано виявляють структурні слабкі місця - скорочуючи витрати на розробку та прискорюючи час виходу на ринок. В аерокосмічній, автомобільній та енергетичній галузях проектування та моделювання дозволяють інженерам впевнено створювати легші, міцніші та розумніші композитні компоненти.

Навігація складнощами складності

Композитні матеріали пропонують неймовірні переваги, але їх унікальні властивості створюють значні інженерні та виробничі проблеми. Ми розуміємо ці критичні перешкоди та оснащені інноваційними підходами, які допоможуть вам ефективно їх подолати.

Збільшення матеріальної складності

На відміну від металу, поведінка композитів змінюється залежно від орієнтації волокон, послідовності складання та комбінацій матеріалів. Їх анізотропна природа ускладнює прогнозування структурної реакції, вимагаючи передового моделювання та спеціалізованого досвіду.

Структурна перевірка стає складною

Перевірка композитів складніша, ніж у традиційних матеріалів, включає кілька режимів відмов і вимагає як широкого тестування, так і моделювання для узгодження віртуальних моделей з реальною продуктивністю.

Виробнича варіабельність

Композити відрізняються високою чутливістю до виготовлення. Розподіл смоли та розміщення волокон можуть спричинити дефекти - порожнечі, розшарування або викривлення - які впливають на продуктивність структури. Послідовне виробництво залишається дорогою проблемою.

Композитні програмні рішення для проектування та моделювання

Удосконалене програмне забезпечення для проектування та моделювання вирішує найскладніші завдання композитної інженерії фронтально. Від проектування на ранній стадії до виготовлення, це дає інженерам можливість рухатися швидше, моделювати розумніше та впевнено створювати кращі композитні вироби.

Шматок матеріалу плетіння з вуглецевого волокна

Інтеграція складного робочого процесу

Siemens об'єднує проектування та виробництво композитів — від концепції та моделювання до планування та виробництва волоконних шляхів — усуваючи дорогі передачі даних та зберігаючи наміри проектування протягом усього процесу.

управління-композити-87076-особливість (2) -640x360

Прискорення оптимізації дизайну

NX та Simcenter дозволяють інженерам швидко протестувати тисячі варіантів дизайну — орієнтацію волокон, послідовності компонування та матеріали — скорочуючи час розробки, вирізаючи прототипи та допомагаючи командам швидше знаходити найкращий дизайн.

Контурний графік FEA, що показує розподіл напружень або зміщення в композитному компоненті.

Прогнозування та перевірка відмов

Інструменти моделювання Simcenter ефективно моделюють композитні режими відмови, такі як розшарування, розрив волокон та розтріскування матриці, що дозволяє інженерам рано вловити структурні проблеми та підвищити безпеку, мінімізуючи дорогі переробки.

Людина стоїть на дошці для серфінгу в океані, тримаючи в правій руці дошку для серфінгу.

Дизайн, що відповідає виробництву

Siemens поєднує дизайн та виробництво, імітуючи продуктивність з продуктивністю, гарантуючи, що композити можуть бути побудовані за проектом, враховуючи драпірування, затвердіння та розміщення волокон перед дорогим інструментом та виробництвом.

Як ви можете переконатися, що продукція, яку ви виготовляєте з композитних матеріалів, відповідатиме вимогам до продуктивності та технологічності?

Інженери використовують проектування та моделювання, щоб максимізувати потенціал композитних матеріалів, рано прогнозуючи продуктивність та слабкі місця. Цей процес створює легші, міцніші та розумніші компоненти для аерокосмічної, автомобільної та енергетичної промисловості.

Створюваний композитний дизайн із дротиками, що демонструють плоский малюнок у композитах NX

Продукція Siemens для проектування та моделювання композитів

Siemens пропонує надійний, інтегрований програмний комплекс для композитної інженерії, що спрощує все, від проектування до виробництва. Інженери можуть працювати швидше, імітувати ефективніше та створювати чудові продукти, допомагаючи організаціям отримати сильну конкурентну перевагу.

Рекламне зображення для пробної роботи товару з синьо-білою колірною гамою і рукою людини, яка тримає телефон.

Докладніше

Дивіться

Вебінар | Діджиталізація розробки композитних аеродвигунів

Вебінар | Індустрія 4.0 для розробки композитних аероконструкцій

Слухати

Подкаст | eVTOL конструктивне проектування з використанням композитів та адитивного виробництва

Читайте

Тематичне дослідження | Гонки Оракул Ред Булл

Блог | Моделювання втоми композитів, армованих короткими волокнами

Тематичне дослідження | Скудерія Альфа-Таурі