ANSYS 复合材料解决方案
现代高科技的发展离不开复合材料，复合材料对现代科学技术的发展，有着十分重要的作用。复合材料的研究深度和应用广度及其生产发展的速度和规模，已成为衡量一个国家科学技术先进水平的重要标志之一。
现阶段，我国复合材料行业面临一个新的大发展时期，如城市化进程中大规模的市政建设、新能源的利用和大规模开发、环境保护政策的出台、汽车工业的发展、大规模的铁路建设、大飞机项目等。在巨大的市场需求牵引下，复合材料产业的发展将有很广阔的发展空间。
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01
复合材料介绍
复合材料(Composite Materials)，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上取长补短。
（1）复合材料的分类
颗粒增强复合材料
纤维增强复合材料
（2）应用领域
航空航天、风能、运动娱乐、建筑行业、汽车行业、船舶行业、国防领域……
02
ANSYS复合材料分析技术
（1）复合材料单元
（2）Mechanical APDL包含多种复合单元
不同截面属性的3D梁单元
BEAM188，BEAM189，ELBOW290 elements
2D轴对称壳单元
SHELL208，SHELL209 elements
3D铺层壳单元
SHELL181，SHELL281 elements (SHELL131 and SHELL 132 are thermal shells)
3D铺层实体单元
SLOID185，SOLID186，SOLSH190，SOLID278，SOLID279 elements
厚度方向仅采用一个单元，模拟复合材料的铺层力学性能
不需要单独的对每层划分网格
可以采用多种失效准则，对复合材料的强度进行评估
最大应变准则
最大应力准则
Tsai-Wu 准则
用户自定义准则
03
ANSYS Composite PrepPost介绍
（1）ANSYS ACP的主要功能
创建各种形式的复合材料模型
定义复合材料的铺层设置
定义复合材料的纤维方向
对复合材料结构进行评估
评估每层的应力情况
计算复合材料的失效
（2）ANCYS ACP分析流程
（3）ACP与ANSYS数据传递
（4）ACP完全整合于ANSYS Workbench平台
（5）定义材料属性
材料属性的定义同样在ANSYS材料库中进行
定义材料属性的过程中需要考虑纤维的影响
必须的材料属性设置 x, y, z三个方向的杨氏模型 xy, yz, xz三个方向的剪切模量 xy, yz, xz三个方向的泊松比 失效准则需要定义应力极限值和应变极限值 应力极限值和应变极限值在拉伸和压缩方向一般是不同的
网格划分过程与普通静力学通用 Mesh中所有的尺寸和选项控制都可以使用 复合材料的建模分析，以面体的网格为起点 ACP同样能够进行实体复合材料的分析
（7）ANSYS ACP
复合材料铺层设置
采用的纤维层(fabric)
确定需要铺层的位置
铺层的参考方向
增强纤维的方向(厚度方向)
（9）分析求解
（10）后处理
失效准则
Max. Strain & Max. Stress
Tsai-Wu
Tsai-Hill
Hashin
Puck
LaRC
Cuntze
Face Sheet Wrinkling
Core Failure
可以在后处理查看
失效准则
失效模式
关键层
临界载荷步
04
ACP基本功能总结
完全集成于Workbench平台
直观的创建复合材料铺层
依据制造的过程创建模型
简单高效的修改铺层设置
包含目前通用的失效准则
高效的后处理过程
上海艾羽信息科技有限公司是一个以CAE软件销售、技术咨询及服务，仿真咨询及规划布局为一体的高科技公司。
作为ANSYS的合作伙伴，艾羽致力于将ANSYS推出的产品，通过业界性能颇佳、颇丰富的工程仿真软件产品组合帮助客户解决复杂的仿真难题。力求与ANSYS一起，共同为中国制造业提供先进的仿真技术，通过仿真技术支撑中国2025。
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