SAMCEF Composite(复合材料分析)外文论文总汇
LMS SAMTECH 软件有限公司是世界上著名的有限元软件SAMCEF
的开发商及供应商,公司成立于1986年,专注于机械系统虚拟仿真、结构有限元分析和多学科优化领域的软件工具,例如SAMCEF for Composite(复合材料结构分析专业集成软件包)。
功能:
(1)丰富的材料库。在SAMCEF for C o m p o s i t e中,提供了多种材料的定义,包括:
·线弹性材料( 各向同性、正交各向异性或者一般的各向异性);
·混合物(Hill-Hashin);
·超弹性材料(Mooney,Hart-Smith,Ramberg-Osgood等);
·弹塑性、粘弹性和粘塑性材料等;
·压电材料;
·用户自定义材料模型。
(2)丰富的单元库。
SAMCEF for Composite 提供了相应的单元来模拟复合材料的缠绕、层叠以及夹心结构这3 种不同工艺。
·缠绕结构:2D 轴对称单元、傅立叶级数延展的实体单元和壳单元、多重谐波傅立叶级数的实体单元和壳单元;
·层叠结构:膜单元、2D 平面单元、薄壳单元(Kirchhoff)、厚壳单元(CLT)、3D 实体单元、薄壁梁单元;
·夹心结构:横向剪切变形的壳单元、3D 单元。
(3)Cohesive elements(粘接单元)。
针对复合材料特殊的层间问题,在SAMCEF for Composite 中包含有Cohesive elements 的定义,可以用于复合材料的层间撕裂和损伤分析。对于这类问题,SAMCEF for Composite 还提供了如下功能定义:
·界面单元和损伤评估法则;
·非线性问题的计算;
·裂纹扩展;
·最大临界载荷的评估;
·在断裂求解时残余刚度的计算。
(4)复合材料的结构分析类型。SAMCEF for Composite 可以针对复合材料结构进行以下问题的
分析:
·线性静力分析;
·非线性静力分析( 材料和几何非线性);
·模态分析( 振动和屈曲分析);
·瞬态相应分析,转子动力学分析;
·优化设计等。
(5)复合材料的铺层优化设计。
SAMCEF for Composite 和SAMTECH 公司的BOSS Quattro相结合,可以对复合材料结构进行优
化设计。其中BOSS Quattro的亮点在于它超强的优化算法,包括蒙特卡罗
法、参数分析法、直接优化法、模型修正法、试验与响应面耦合的方法、基于数据库的插值的方法、联合梯度法以及遗传算法等。
(6)复合材料的失效准则。
SAMCEF for Composite 可为复合材料的强度校核提供多种准则,包括最大应力和最大应变、Tsai -Hill、Tsai-Wu、Hoffman、Hashin、Rice and Tracey 准则等,同时用户也可以自定义失效准则。
(7)强大的前处理功能。SAMCEF for Composite 提供了强大的前处理功能用来定义复合材料的特性,包括单层创建及铺层定义。在软件中可以很容易地定义复合材料各层的顺序、厚度、Fiber的方向以及夹角,并且同时可对已定义的材料层进行迅速的复制和编辑,还可以在视窗中显示。
(8)强大的后处理。
SAMCEF for Composite 还针对复合材料特点提供了强大的后处理功能,可以让用户方便地通过复合材料视窗察看层压结构中每层薄板的局部应力和应变,同时也可以得到整个结构的临界层的编号。针对复合材料的特殊性能,SAMCEF for Composite 的强大功能,决定了它非常适合应用于复合材料的分析和优化设计中。从初步的线性分析到深入的非线性分析,从简单的零件级分析到复杂的系统级分析,从静力学分析到动力学分析,以及模态分析和优化设计等都可以在SAMCEF for Composite 内完成。
各行业的应用:
(1)SAMCEF for Composite在飞机蒙皮屈曲分析中的应用。
在客机机身结构中,由于大量采用复合材料,大量的设计需要多次做试验、多次分析。一次蒙皮- 纵梁复合材料结构的试验费用高达上百万美元,大量的新材料和新结构,将导致大量的试验费用。因此必须利用有限元分析的方法,通过模拟仿真,提前找到结构设计的规律,避免设计缺陷以减少试验的次数,节省巨额的试验费用。
(2)SAMCEF for Composite在飞机蒙皮损伤失效分析中的应用。复合材料结构具有复杂性、多样性和特殊性,它在外力的作用下具有更为复杂和丰富的变形和损伤的演化过程,在其内部则很容易产生多种损伤,例如肋骨失稳、蒙皮失稳、蒙皮裂纹等。
(3)SAMCEF for Composite在飞机鸟撞模拟分析中的应用。鸟撞一直是航空航天领域受关注的问题,SAMCEF for Composite软件可模拟飞鸟撞击复合材料板的过程。
(4)SAMCEF for Composite在飞机结构优化中的应用。
关于飞机结构优化,S A M T E C H 公司与它的最大客户空中客车公司多年来保持了深入和密切的合作关系,这些合作的一个重要内容和方向在于飞机结构尤其是复合材料结构的优化设计。对于多约束条件大规模优化问题,可采用SAMCEF for Composite里的GCM优化算法,有效克服寻优过程求解计算上的困难,并成功应用到空客A350 飞机机翼、水平尾翼和垂直尾翼的结构设计中。
(5)SAMCEF for Composite在汽车白车身分析中的应用。
由于复合材料具有比强度高、比模量高、化学稳定性优良、减摩、耐磨、自润滑性好、高韧性以及抗热冲击性、耐热性好等显著优点,在汽车行业中也得到了越来越广泛的应用。在风力发电机中,叶片是最基础、最关键的部件,目前的风机叶片大多采用复合材料结构。
下面的链接是SAMCEF在复合材料分析时的一些英文应用文,包括航空航天,汽车以及风机等多个领域方面,共计68篇,有需要的网友还可以到百度网盘下载更多文献。
http://pan.baidu.com/s/1EwURk