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I 復(fù)合材料設(shè)計(jì)

“黑金屬”的方法是通過將原金屬結(jié)構(gòu)替換為類似幾何形狀和任意鋪層的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到合理減輕重量的目的，但是絕不能充分發(fā)揮復(fù)合材料的潛力。然而，理解纖維角度向?qū)Y(jié)構(gòu)傳遞載荷能力的影響后，可以充分發(fā)揮復(fù)合材料的優(yōu)勢。在選擇材料的同時，應(yīng)在概念階段就考慮最合適的制造方法，包括工檢模的開發(fā)，產(chǎn)能和對零件結(jié)構(gòu)效率的影響。

I 結(jié)構(gòu)仿真分析

復(fù)合材料結(jié)構(gòu)能否精確模擬取決于對多組分材料結(jié)構(gòu)特性的全面定義。此類信息通常不公開，并且會隨著纖維/基體的組合以及較小的工藝變化而變化。因此非常有必要充分表征復(fù)合材料的性能，以確保可以為后續(xù)的有限元分析（FEA）提供精確的材料卡片。通過優(yōu)化鋪層和纖維角度以充分利用復(fù)合材料正交各向異性的特性，可以對結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分的優(yōu)化設(shè)計(jì)。除了設(shè)計(jì)出重量輕且具有成本效益的零件外，由于可以依靠準(zhǔn)確的仿真結(jié)果來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的樣件開發(fā)試錯的方法，因此可以減少樣件階段時間，進(jìn)而大大縮短上市時間。

I 碰撞仿真分析

Engenuity開發(fā)的用于復(fù)合材料碰撞預(yù)測的CZone技術(shù)徹底改變了分析預(yù)測的準(zhǔn)確性，模仿了碰撞前期的材料的行為，同時使相同的材料模型能夠預(yù)測備用結(jié)構(gòu)的性能，從而確保減速響應(yīng)控制可靠。復(fù)合材料吸能效率極高，表現(xiàn)為單位能量吸收效率（J / kg），并充分信任這些類型結(jié)構(gòu)的分析方法，表明與金屬結(jié)構(gòu)相比潛在的減重效果更好，因此提供了一種低風(fēng)險量產(chǎn)路徑的途徑。

I SMC仿真分析

諸如SMC之類的短切纖維材料在固化時間和產(chǎn)量方面都具有巨大優(yōu)勢，同時一定程度上還具備連續(xù)纖維材料的結(jié)構(gòu)性能。但是，材料的隨機(jī)性確實(shí)對FEA性能預(yù)測提出了挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)方法通常采用極低的許用值，從而導(dǎo)致零件超重。Engenuity最近開發(fā)的FiRMA技術(shù)為這些問題提供了解決方案——通過一系列的樣件測試并基于統(tǒng)計(jì)學(xué)給出材料特性，為結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析提供支持。因此可以輕松評估設(shè)計(jì)改變（如幾何形狀/厚度）的影響，從而開發(fā)出高效的結(jié)構(gòu)。

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