CAE大拿 发表于 2017-3-30 10:11:17

案例 | 碳强化纤维材料(CRFP)允许用值的计算

本帖最后由 CAE大拿 于 2017-3-30 10:11 编辑

碳强化纤维材料(CRFP)允许用值的计算
原有的成本昂贵的测试方法是否可以退出实际应用?

综述      复合材料结构的设计与验证需要获得相关材料准确强度数值,也就是所谓的A&B-基准许用值。此类许用值测试的主要需求是收集航空器所用结构部件不同构型材料的相关许用值。其中的一项测试旨在对拉伸以及压缩条件下的螺栓进行填孔试样测试。
      采用垂直解决方案例如Digimat VA试样级别许用值法可以研究分析相关设计方案中所有的材料结构,并对复合材料的各类允许用值进行实际计算。
      该研究项目的目的在于预测并验证室温环境下(RTA)填孔试样的平均强度值与B-基础许用值。本项目使用的是体积分数为58%的碳纤维准各向同性铺层材料。   

主要亮点
应用产品:Digimat VA
合作公司:Leonardo Company Aircraft Division
计算机辅助技术:有限元分析
测试材料:碳强化纤维材料(CRFP)
行业领域:航天航空与国防工业
具体应用:碳强化纤维—单向复合材料的填孔拉伸与压缩测试
测试性能:渐进损伤仿真
解决方案      在本研究中,我们使用半自动工作流,但填孔测试的建模过程已完全整合并入到Digimat VA中,并且已经成为一种标准新功能
      现阶段研究活动的目的在于在Digimat VA环境中插入一种新的功能,可进行填孔拉伸与压缩的模拟分析,并在其后计算相关许用值。目前,Digimat平台已被用于材料性能的建模分析以及执行相关测试模拟。

填孔标准ASTM测试作为新功能

结果/优点      Digimat VA可以潜在减少试样测试的次数,从而降低测试成本与测试时间。试样测试数量可减少65%以上。
      Digimat VA还能有助于更快地筛选没有测试数据的不同材料系统,能够在进行某些补充测试之前进行充足的材料遴选。

“Digimat VA方法减少了用于材料质量测试验证所需的试样测试次数,加快了新材料质量认证步骤中下行选择过程的比较研究以及新组件的测验认证进程,并且通过识别关键材料以及材料制造变量来实现在给定应用条件下材料性能的最大化,进而提高了整个飞行器的性能表现。在整个流程中引入专业的计算机辅助环境,例如Digimat VA,能够带来明显的潜在好处,可使试样测试次数降低65%以上。”   
by Salvatore Russo, Leonardo

结果验证/测试数据关联性      虚拟仿真的结果与实际实验值具有非常好的一致性,特别是数据的最大误差保持在8%以下。同样地对于破坏性分析模式,材料的接触状态也可用仿真来进行验证。   https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz_png/WA6gxfHQ0cKlQGomCW7vFekvEp9SzmwUN1hwQibeMTveL6t63ficKujvaV8orkpTzeoNwrvc9Yp0WhRty015zQDA/0
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