基于Fibersim的半球曲面铺层优化及性能评估

Fibersim是全球领先的复合材料设计软件,可为复合材料产品开发提供有效的分析结果,指导实际生产设计。采用平面拉伸法对平纹和斜纹碳纤维/环氧树脂预浸料的形变参数(极限角度(limit angle))进行表征,在此基础上,利用Fibersim软件对半球壳制件的铺层方案进行优化和实际验证。结果发现平面拉伸评价方案仅适用于平纹预浸料。提出斜纹预浸料形变参数的新定义,并验证了其有效性和合理性,得到的平纹织物预浸料的极限角度为19.30°、斜纹织物预浸料的极限角度为51.90°。此外,通过Fibersim仿真和实际铺覆验证实现了平纹和斜纹预浸料对球壳曲面的无褶皱铺覆,同时还制备了具有剪口和褶皱结构的样条并进行了性能测试,证明由Fibersim得到的预浸料剪口优化方案不仅能够优化制件外观,而且能够提高制件的力学性能。

基于FiberSIM激光投影定位技术在蜂窝面板上的设计与应用

本文介绍了航空航天常用夹层结构蜂窝面板,针对蜂窝面板在成型时存在的问题,根据复合材料铺层设计准则设计了复合材料蜂窝面板铺层,基于FiberSIM软件平台,仿真模拟了复合材料蜂窝面板各铺层,并生成激光投影数据供定位使用。建立了复合材料蜂窝面板的设计流程,针对复合材料蜂窝面板因铺层角度不准导致固化后易翘曲变形的问题,在成型过程中借助激光投影仪提高铺层角度精度,成型的复合材料蜂窝面板表面光滑,平面度高,四周无翘曲变形现象,无损探伤结果表明面板无分层现象,满足蜂窝对面板的高质量要求。

基于托架模型的Fibersim铺层设计方法研究

Fibersim是一款复合材料铺层设计及工业仿真专业软件,可以通过创建层压板等信息对复材零件进行定义并可以通过软件自带的导入导出接口实现铺层设计与有限元仿真之间的交互。本文利用Fibersim进行托架模型铺层设计,将设计完整的实际铺层等信息导入到仿真软件中进行有限元仿真并与基于理想铺层设计出的托架模型做对比,分析发现在模型受压时所得出的Mises应力结果图保持一致,验证了Fibersim联合仿真进行铺层设计的可靠性。对比分析了改变铺层顺序对受压托架模型的影响,结果表明,改变铺层顺序对应力结果无影响。

基于FiberSIM的复合材料构件数字化设计与制造技术研究

通过FiberSIM软件进行数字化设计与制造改变了复合材料传统的制造模式,由依赖模线一样板进行制造的模拟量传递转变为由计算机设计数据直接转化为制造信息的数字量传递,信息更加准确,体现了并行工程的设计理念.针对复合材料设计特点,应用复合材料设计软件FiberSIM对涵道垂尾右侧蒙皮、波音737某全复合材料整流罩和主减平台进行了数字化设计与制造,打通了复合材料构件设计、制造的数字化流程.复合材料设计与制造是航空制造业发展的关键技术之一,在一定程度上可以说复合材料的发展水平和应用程度是一个国家科技发展水平的标志.特别是在航空工业,各种先进的飞行器无不与先进的复合材料设计与制造技术紧密联系在一起.随着计算机技术和数控技术的不断发展,各种软件和数控设备相继出现,使数字量传递成为可能,为复合材料构件实现数字化提供了基础.复合材料数字化即复合材料设计制造一体化,是20世纪80年代后期以来,随着CAD/CAM、计算机、信息和网络技术的发展,以美国为首的西方发达国家开始研究并首先应用的一项新技术.应用该技术可以提高产品的研制生产效率,保障产品质量,降低产品成本.形成该项技术的基础主要有两点:一是依赖于模线一样板的复合材料制造过程转变为可根据计算机数据文件进行全面运作的制造过程;二是针对复合材料构件制造特点的工艺性评估软件的形成.

FiberSIM软件在复合材料填充体制造方面的应用研究

针对一种采用封闭或半封闭式阴模工装成型的复合材料制件中纤维填充体的制造.介绍了应用FiberSIM软件辅助设计功能性复合材料制件填充体,将无序的纤维填充转化为量化的铺层信息,实现纤维体积含量的控制.

基于Fibersim的铺覆方法论优化复合材料工艺铺覆精度的研究

碳纤维复合材料在各领域已广泛应用,其中在航空领域的应用最为成熟。在航空领域中,复合材料的预成型铺覆以人工铺覆和自动铺覆为主导。当基于数字化铺层设计数据进行人工铺覆大尺寸零件时,经常发现实际铺覆效果与理论设计具有较大偏差。本文将基于Fibersim的铺覆方法论剖析产生偏差的原因,并通过实际运用场景推论To Curve模拟实际铺覆的合理性,最终得出采用To Curve铺覆方法论最贴切实际铺覆效果的结论。

基于FiberSIM软件的复合材料对比试块缺陷设计

民航无损检测技术是航空器持续适航的重要保障,对比试块缺陷研究是无损检测技术的重要组成部分。为了研究复合材料中出现的缺陷类型,基于FiberSIM软件的数字化设计制造一体化技术,结合CATIA软件,对复合材料对比试块的缺陷进行设计和仿真,从而为后续的对比试块的制造和检测研究提供依据。

FIBERSIM~在无人机复合材料部件开发中的优点

高空无人机的机身约占起飞总重的三分之一.任何对机身的减重都直接转化成增加传感器或有效载荷、飞行持续时间.因此制造者专注于采用工业定义的工程过程来设计新的机身,这些新设计的机身开发费用更少同时比以前的机身更轻.

基于FiberSIM软件的复合材料构件铺层设计优化

针对航天复合材料构件传统铺层设计存在的问题,分析了模压工艺中的铺层方式、坯料形状、变形受力,通过FiberSIM软件模拟复杂的铺层过程,并生成平面展开图样,将裁割相关数据无缝连接到裁割机,减少了材料浪费,缩短了工艺设计和生产周期,提高了尺寸精度,产品质量得到很大提高,实现了复合材料构件设计及制造的数字化流程。

FIBERSIM软件在工字梁铺层设计上的应用

针对复合材料的一种特殊形式的结构"工字梁",介绍了应用FIBERSIM软件对其进行铺层设计的方法,并对易发生错误的位置进行了详细的论述。

基于FIberSIM软件的复材航空隔板结构设计研究

简要介绍了复材航空隔板的材料选择,对复合材料航空隔板应用FIberSIM软件设计铺层信息的过程进行了研究,可为后续制造提供依据。

FIBERSIM软件在工程应用上的技巧

本文介绍了FIBERSIM软件在铺层设计中一些应用技巧,着重叙述了对ply的编辑以及多个Laminate的应用。

含孔洞复合材料结构的拉伸性能仿真

本文针对含中心孔洞和含多孔复合材料结构模型,利用Fibersim进行铺层设计并检验铺层角度是否偏差,对于含中心孔洞复合材料结构采用分区域铺覆的设计方法进行探究,发现可以达到在制造中节省材料成本的作用。将两种结构进行仿真失效计算同时与不开孔状态的复合材料结构进行比较,得出失效比值。

复合材料设计与分析软件的介绍

伴着复合材料的广泛应用,多种复合材料设计、分析软件相继开发出来,使复合材料的设计与分析变的更加便捷、准确。本文介绍了Laminate Tools、ESAComp等4种复合材料设计、分析软件,描述了各自的主要功能和特性,以及在复合材料设计、分析中发挥的作用。

碳纤维儿童座椅铺层铺覆优化设计

文章基于Fibersim软件对碳纤维儿童安全座椅外板开展了铺覆可行性分析和铺层优化设计。在分析碳纤维外板内层铺覆可行性时,采用分块方案将外板的凹凸台、翻边、曲率较大等特征单独提取进行分块。在分析外板外观层铺覆可行性时,调整碳纤维铺覆角度以保证外观纹理一致,同时将剪口布置在隐蔽位置。研究表明,采用此方案优化后的碳纤维儿童座椅外板能同时满足铺覆可行性和外观审美的要求。

复合材料减速板梁结构设计技术研究

主要研究了减速板梁的结构设计技术,包括设计方案的拟定、成型工艺方法及材料的选取、铺层的设计、结构设计和分析,以及FiberSIM复合材料设计等整个设计过程。研究表明,该复合材料减速板梁满足结构强度使用要求。

金属改复合材料中舱门结构优化设计

论述了某型机金属中舱门结构改复材结构的设计方案及该方案的设计过程,并运用基于FIBERSIM软件的数字化设计制造一体化技术对主要复材零件进行了细节设计,同时对制造工艺的可行性、成型工艺难点及设计方案进行了评估。

大型民用飞机复合材料机翼下壁板结构设计

复合材料在民用飞机主结构上的应用日趋广泛，优秀的疲劳性能和有效的减重对民用飞机的研发设计和运营成本有重要的意义。本文通过壁板和长桁构型设计、固化工艺选择、丢层区设计、铺层优化，检修口开口加强、闪电防护和防腐蚀设计等方面介绍大型民用飞机复合材料机翼下壁板结构设计。

复合材料数字化技术应用研究

文章将复合材料数字化技术环境以及哈飞公司数字化技术的研究情况与传统的复合材料制造方法对比,总结出了复合材料数字化制造的优点,并提出数字化技术是今后航空企业发展的主要方向。

复合材料零部件设计用的支持软件

介绍市售复合材料设计软件FiberSIM的组成及其在航空上的应用。