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                          解決方案

                          航空工程—復合材料


                            

                          現狀:

                                現代航空、航天領域對飛行器結構的減重設計要求已不是“斤斤計較”,而是“克克計較”。復合材料具備比強度、比模量高,可設計性強,抗腐蝕能滿足減重設計需求等特點在我國得到了廣泛應用,但由于起步較晚,缺乏專業工具及專業人員,國內復合材料的研發能力稍顯不足。

                           
                           

                            

                          面臨的挑戰:

                                復合材料除了具有各向均勻材料所具有的力學問題外,更由于其各向異性、非均勻性、非連續性、非線性等性質,與傳統各向同性、均勻連續和線彈性的力學比較,有其特殊的理論和處理方法,同時還需考慮其組分、復合工藝等因素?,F階段工程應用主要處在宏觀分析階段,借鑒傳統金屬材料測試手段獲得宏觀力學性能,進行鋪層優化仿真設計。高校等研究機構也對復合材料的細觀力學行為進行了研究,但是多處于理論研究階段,不滿足工程實際需求。

                            

                          解決方案:

                                以微觀力學測試系統及多尺度仿真分析為出發點,通過對復合材料的高精度測試和分析來預測復合材料的剛度、強度等力學性能,采用多目標優化技術,實現復合材料結構的設計和優化。得益于高精度材料測試手段,能夠對復合材料結構宏觀、微觀層次的材料性能進行測試。利用真實的多尺度耦合技術,有效、同步地將有限元整體結構和局部結構上反應材料微觀結構特征的代表性體積單元(RVE)耦合分析,讓有限元仿真方法的方便靈活性進入微觀尺度,讓用戶使用真實的材料微觀結構仿真得到微觀結構是如何影響宏觀結構的線彈性、非線性、疲勞的行為,實現復合材料的多尺度分析,建立復雜損傷機制,獲得結構內部各相材料作用及失效形式。

                           

                           

                           

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