培训背景:Digimat 是全球领先的复合材料多尺度建模软件,能够从微观力学角度预测复合材料性能,打通“材料-工艺-结构”仿真链路。本课程聚焦企业在新材料开发、轻量化设计中对材料性能精准预测的需求,解决传统均质化模型无法准确描述局部性能的痛点。
培训对象:材料工程师、CAE分析人员、复合材料研发人员、从事多尺度仿真的高校科研团队。
培训目标:使学员掌握Digimat多尺度建模方法论,能够独立完成复合材料微观结构建模、材料参数校准、与主流有限元软件(Abaqus/ANSYS)的联合仿真,实现从材料配方到部件性能的虚拟验证。
培训内容介绍:
Digimat软件架构与复合材料多尺度分析理论:介绍Digimat-MF、MX、FE、CAE、MAP等模块的功能定位;讲解均质化理论、代表性体积单元(RVE)基本原理及多尺度分析流程。
材料数据库管理与参数校准(Digimat-MX):学习建立企业级复合材料数据库;掌握利用试验数据(拉伸、压缩、剪切)自动校准材料模型参数的方法,减少物理试验次数。
微观力学模型与RVE建模(Digimat-FE):构建包含纤维/基体两相微观结构的RVE模型;研究纤维体积含量、长径比、取向分布对宏观性能的影响规律。
短纤维增强复合材料性能预测:针对注塑成型短纤维增强零件,结合纤维取向数据(来自Moldflow/Moldex3D),预测各向异性弹性性能和强度。
连续纤维复合材料层合板建模:建立单向带、织物增强复合材料层合板模型;计算层合板工程常数和强度包络线,为后续结构分析提供材料输入。
工艺仿真数据映射(Digimat-MAP):学习将注塑成型或铺敷仿真获得的纤维取向、残余应力、温度场从工艺网格映射到结构分析网格,实现工艺-结构关联。
Digimat-CAE与Abaqus/ANSYS联合仿真:掌握在Abaqus/ANSYS中调用Digimat材料模型的方法;实现考虑微观结构演化的非线性有限元分析。
渐进失效分析(PFA)与损伤演化:设置复合材料渐进损伤模型;预测从初始损伤到最终失效的全过程,分析失效模式和承载能力。
非线性材料行为模拟:考虑基体的弹塑性、粘弹性行为;模拟复合材料蠕变、松弛及应变率相关效应。
热-力学耦合分析:计算复合材料热膨胀系数;模拟固化冷却过程中残余应力的产生与释放。
冲击与高速碰撞仿真:建立应变率相关的材料模型;模拟复合材料在低速冲击或高速冲击下的损伤响应。
A-&B-许用值虚拟计算:利用Digimat-VA模块,基于少量试验数据,通过统计学方法虚拟计算复合材料的A-基准和B-基准许用值,大幅降低认证成本。