复合材料加筋板屈曲后屈曲分析流程
ABAQUS模拟流程
2009-9-29
目录
1.综述
2.分析对象介绍
2.1 实验介绍
2.1.1实验试件
2.1.2实验结果
3.数值模拟过程详述
3.1分析方法
3.2 材料属性定义
3.3 截面属性
3.4 屈曲分析
3.5 单元和载荷
3.6 创建Job
3.7 Riks分析
4.计算结果
4.1屈曲模拟结果
4.2Riks后屈曲极限载荷分析结果
1.综述
本人硕士阶段的任务是模拟复合材料船体梁的极限强度分析，其中最基本的内容是对复合材料加筋板的屈曲后屈曲分析以得到加筋板崩溃下的应力应变曲线，以对后期研究做铺垫。考虑到复合材料加筋板材料的复杂性，现阶段对复合材料加筋板的极限强度和应力应变关系还没有一个像钢船那样简化的分析经验公式等简化方法。为了能够在这种情况下得到船体梁极限强度，对于船体梁基本类型的加筋板，考虑进行非线性有限元分析以得到应力应变关系，之后通过对各加筋板的应力应变关系后处理得到复合材料中舱段的极限强度。基于此，下面对某复合材料加筋板的应力应变关系进行详细分析和讨论。其中有所错误和不足，请各位参阅者给予批评和指教，作者在此深表谢意。
2.分析对象介绍
2.1试验介绍
为了考虑分析的合理性和有效性，本文对1998年韩国Cheol-Won Kong等人做的复合材料加筋板的极限承载试验进行分析以作对比。试验结果如下所示，具体参见附录[1]。
2.1.1实验试件
试验中对三种试件进行了实验，分别是Blade型,I 型1类（cap 10mm）,I型2类(cap 20mm)。具体几何尺寸如下图所示。
图1 试验试件几何尺寸图
2.1.2实验结果
试验中测量了屈曲和后屈曲的整个试件变形情况，在这里我们关心的是加筋板的极限强
度和相应端缩位移，因此在这里列出了实验获得的加筋板的极限强度和端缩位移结果。
表1 试验结果极限载荷值
EA(MN) P cr(kN) P ul(kN) P ul/P cr Panel Cap
width(mm)
S1 0 13.19
5.48
4.89 26.80
4.40
9.08 39.93
S2 10 16.45
S3 20 18.10
7.02
8.74 61.40
S1：Blade型加筋模式
S2：I型加筋模式（cap 10mm）
S3:
I型加筋模式（cap 20mm）
P cr: 屈曲载荷
P ul：后屈曲极限压缩载荷
EA:轴向拉伸刚度
试验结果测量的短缩位移如下图所示：
图2 试件载荷-端缩曲线
从上图可知，对于试件S1,在极限载荷时对应的端缩位移为1.0mm左右。
3.数值模拟过程详述
由于本人初次做复合材料的加筋板的屈曲后屈曲分析，模拟的过程中可能有很多问题和不足，为了让大家对我的模拟有详细的了解，我再此将模拟过程做一个详细的叙述，以期待各位的批评和指正。
3.1分析方法
为了提高分析效率，本文首先选择了ABAQUS中已有的材料破坏准则和破坏发展方法进行分析。具体的材料破坏和刚度折减准则为Hashin准则[2]。Damage Evolution设置为：纤维方向拉伸和压缩破坏能量为12.5N/mm，横向拉伸压缩破坏能量1.0N/mm。
3.2材料属性定义
加筋板材料特性及强度标准和Kong等人实验用材料属性一致，如下所示：
表2 材料属性表
名称符号数值材料1方向的弹性模量E1130.0GPa
材料2,3方向的弹性模量E2,E310.0GPa
12和13方向的剪切模量G12,G13 4.85GPa 23方向的剪切模量G23 3.62GPa 泊松比μ12，μ130.31
泊松比μ230.52 材料1方向拉伸强度X T 1.933GPa
材料2方向压缩强度X C 1.051GPa
材料1方向拉伸强度Y T51MPa
材料2方向压缩强度Y C141MPa 剪切强度S 61MPa
3.3截面属性
加筋板由加筋和面板两部分组成，面板部分铺层方式为：[0/90/45/0/-45]s，层数为10；加筋的铺层方式为：[0/90/±45]s，层数为8。具体铺层情况如下图所示：
面板 加筋板
图3 面板及加筋板的铺层方式示意图
3.4 屈曲分析
为了进行后屈曲分析及极限崩溃分析，需要首先进行屈曲分析以获得几阶屈曲模态进而在后屈曲分析中引入基于模态变形的几何初始缺陷。在这里我们对前5阶的屈曲模态进行分析，设置分析步为STEP=LINEAR PERTUBATIO N →BUCKLE,求解方式选择SUBSPACE 子空间迭代法，NUMBER OF EIGENV ALUE REQUSTED=5,如右图所示。 3.5 单元和载荷
根据实验实际情况，并考虑到模型的对称性和计算的时效性，建立1/4模型进行计算分
析。单元种子大小取为10mm 左右，可以较好
的模拟。载荷条件在模型中线处设为轴向的压力，用线载荷加载，大小为5000N/mm ；端部夹持区域设为固支。最后效果如下图所示。 图4 屈曲分析步设置
3.6 创建Job
基于以上模型，首先进行屈曲模态分析，创建Buckling 分析，并在EDIT KEYWORDS 中进行修改，在*RESTART 后面添加
*NODE FILE U,
图5 载荷边界示意图
以对模态位移进行输出。 3.7 Riks 分析
在进行了以上模态分析过后，可以进行Riks 分析以获得加筋板的极限承载能力。模型各项数据与BUCKLING 分析中的相同，只需
将STEP 中的屈曲模态分析替换为RIKS 分析，初始设置如下：
最大增量步：250 初始增量步：1E-5 最小增量步：1E-12 最大增量步：1E+36 总步长：1
设置结果如右图所示。创建Riks 分析Job 提交分析，计算完成后提取载荷位移曲线。在计算中根据模态引入的初始缺陷因子如下：
图6 Riks 分析步设置
*Imperfection,file=Bukling,step=1
1,2.0E-5 2,0.8E-5 3,0.4E-5 4,0.18E-5 5,0.16E-5
4 计算结果
4.1 屈曲模态计算结果
模态计算中会得到每阶屈曲模态的屈曲载荷因子，乘以初始载荷就是最终的屈曲载荷。这里，初始载荷为LOAD=5000N/m m×100mm/1000=500KN,得到的屈曲载荷如下表所示。
屈曲模态阶次 第一阶 第二阶 第三阶 第四阶 第五阶 屈曲载荷因子 1.4687E-2
3.1478E-2
6.1344E-2
7.1972E-2
0.1119
屈曲载荷 0.73435 1.574 3.0672 3.5986 5.5950
实验中得到的初始屈曲载荷为4.89KN ，因此这个地方很有问题，但我经过检查，分析，
还是没能够找出最终原因。还请各位赐教。以下是对应的各阶屈曲模态变形图。
图7 各阶屈曲模态示意图
4.2Riks后屈曲极限载荷分析结果
为了考察粘性因子对计算结果的影响，设置了Stabilization Factor=0.005，0.01，0.02，0.05，0.1等五种工况，计算出的结果如下所示：
工况编号Stabilization
Factor
极限载荷KN相对误差%
相应端缩
位移mm
位移
相对误差
试验结果27.42 0.95
Test 1 0.005 24.696 9.9% 1.554 --
2 0.01 24.56 10.4%
1.44 --
3 0.02 25.92
4 5.45%
1.623 --
4 0.0
5 25.923
6 5.45%
1.623 --
5 0.1 27.3648 0.2% 1.64287 --
又上表可见，计算出的结果在Stabilization Factor=0.1时极限载荷模拟值和实验值最为接近，但是各工况在极限载荷处相应的端缩位移和实验值差距很大。
图8 各计算工况载荷位移曲线图
5.5考虑腹板屈曲后强度的梁的设计
5.5考虑腹板屈曲后强度的梁设计 承受静力荷载和间接承受动力荷载的组合梁，其腹板宜考虑屈曲后强度，可仅在支座处和固定集中荷载处设置支承加劲肋，或设有中间横向加劲肋，其高厚比可以达到250也不必设置纵向加劲肋。下面介绍我国规范规定的实用计算方法。此计算方法不适用于直接承受动力荷载的吊车梁。 5.5.1 腹板屈曲后的抗剪承载力u V 腹板屈曲后的抗剪承载力u V ，根据理论和试验研究，可用下列公式计算： 当0.8s λ≤时， 0u w v V h t f = （5. 44a ） 当0.8 1.2s λ<≤时， []010.5(0.8)u w v s V h t f λ=-- （5. 44b ） 当 1.2s λ>时， 1.20u w v s V h t f λ= （5. 44c ） 式中 s λ——用于腹板抗剪计算时的通用高厚比。 s λ== （5. 45） 当0 1.0a h ≤时，204 5.34()h a β=+；当0 1.0a h >时，205.344()h a β=+。如果只设置支承加劲肋而使0a h 更大时，则可取 5.34β=。 5.5.2 腹板屈曲后的抗弯承载力eu M 腹板屈曲后抗剪承载力有所提高，但由于弯矩作用下腹板受压区屈曲后使梁的抗弯承载力有所下降，我国规范建议采用下列近似公式计算梁的抗弯承载力。 图 5.24 梁截面模量折减系数计算 采用有效截面的概念，假定腹板受压区有效高度c h ρ，等分在c h 的两端，中部则扣去c h )1(ρ-的高度，梁的中和轴也有所下降。假定腹板受拉区与受压区同样减去此高度[图5.24 （d ）]，这样中和轴可不变动，计算较简便。 腹板截面如图5.24（d ）时，梁截面惯性矩为（忽略孔洞绕自身轴惯性轴）： 2312(1)()(1)22 c xe x c w x c w h I I h t I h t ρρ=--=-- 梁截面模量折减系数为：
复合材料结构分析总结
复合材料结构分析总结 说明：整理自Simwe论坛，复合材料版块，原创fea_stud，大家要感谢他呀 目录 1# 复合材料结构分析总结（一）——概述篇 5# 复合材料结构分析总结（二）——建模篇 10# 复合材料结构分析总结（三）——分析篇 13# 复合材料结构分析总结（四）——优化篇 做了一年多的复合材料压力容器的分析工作，也积累了一些分析经验，到了总结的时候了，回想起来，总最初采用I-deas，到MSC.Patran、Nastran，到最后选定Ansys为自己的分析工具，确实有一些东西值得和大家分享，与从事复合材料结构分析的朋友门共同探讨。 （一）概述篇 复合材料是由一种以上具有不同性质的材料构成，其主要优点是具有优异的材料性能，在工程应用中典型的一种复合材料为纤维增强复合材料，这种材料的特性表现为正交各向异性，对于这种材料的模拟，很多的程序都提供了一些处理方法，在I-Deas、Nastran、Ansys中都有相应的处理方法。笔者最初是用I-Deas下建立各项异性材料结合三维实体结构单元来模拟（由于研究对象是厚壁容器，不宜采用壳单元），分析结果还是非常好的，而且I-Deas强大的建模功能，但由于课题要求要进行压力容器的优化分析，而且必须要自己写优化程序，I-Deas的二次开发功能开放性不是很强，所以改为MSC.Patran，Patran 提供了一种非常好的二次开发编程语言PCL（以后在MSC的版中专门给大家贴出这部分内容），采用Patran结合Nastran的分析环境，建立了基于正交各项异性和各项异性两种分析模型，但最终发现，在得到的最后结果中，复合材料层之间的应力结果始终不合理，而模型是没有问题的（因为在I-Deas中，相同的模型结果是合理的），于是最后转向Ansys，刚开始接触Ansys，真有相见恨晚的感觉，丰富的单元库，开放的二次开发环境（APDL 语言），下面就重点写Ansys的内容。 在ANSYS程序中，可以通过各项异性单元（Solid 64）来模拟，另外还专门提供了一类层合单元（Layer Elements）来模拟层合结构（Shell 99, Shell 91, Shell 181, Solid 46 和Solid 191）的复合材料。 采用ANSYS程序对复合材料结构进行处理的主要问题如下： （1）选择单元类型 针对不同的结构和输出结果的要求，选用不同的单元类型。 Shell 99 ——线性结构壳单元，用于较小或中等厚度复合材料板或壳结构，一般长度方向和厚度方向的比值大于10； Shell 91 ——非线性结构壳单元，这种单元支持材料的塑性和大应变行为； Shell 181——有限应变壳单元，这种单元支持几乎所有的包括大应变在内的材料 的非线性行为； Solid 46 ——三维实体结构单元，用于厚度较大的复合材料层合壳或实体结构；
(整理)基于ABAQUS复合材料薄壁圆筒的屈曲分析.
基于ABAQUS复合材料薄壁圆筒的屈曲分析 由于玻璃钢复合材料的薄壁圆筒结构具有强度高、重量轻、刚度大、耐腐蚀，电绝缘及透微波等优点，目前已广泛应用于航空航天和民用领域中。工程中广泛使用的这些薄壁圆筒，当它们受压缩、剪切、弯曲和扭转等荷载作用时，最常见的失效模式为屈曲。因此，为了保证结构的安全，需要进行屈曲分析。 对结构进行屈曲分析，涉及到较复杂的弹(塑)性理论和数学计算，要通过求解高阶偏微分方程组，才能求解失稳临界荷载，而且只有少数简单结构才能求得精确的解析解。因此，只能采用能量法、数值方法和有限元方法等近似的分析方法进行分析。近20年来，随着计算机和有限元方法的迅猛发展，形成了许多的实用分析程序，提高了对复杂结构进行屈曲分析的能力和设计水平。ABAQUS 就是其中的杰出代表。 1.屈曲有限元理论 有限元方法中，对结构的屈曲失稳问题的分析方法主要有两类：一类是通过特征值分析计算屈曲载荷，另一类是利用结合Newton—Raphson迭代的弧长法来确定加载方向，追踪失稳路径的几何非线性分析方法，能有效分析高度非线性屈曲和后屈曲问题。 1.1线性屈曲 假设结构受到的外载荷模式为。，幅值大小为，结构内力为Q，则静力平衡方程应为 进一步考察结构在载荷作用下的平衡方程，得到 由于结构达到保持稳定的临界载荷时有，代入上式得 该方程对应的特征值问题为 如果忽略几何刚度增量的影响，屈曲分析的方程又可进一步简化为 该方程即为求解线性屈曲的特征值方程。为屈曲失稳载荷因子，为结构失稳形态的特征向量。
1.2非线性屈曲 非线性屈曲分析方法多采用弧长法进行分步迭代计算，在增量非线性有限元分析中，沿着平衡路径迭代位移增量的大小(也叫弧长)和方向，确定载荷增量的自动加载方案，可用于高度非线性的屈曲失稳问题。与提取特征值的线性屈曲分析相比，弧长法不仅考虑刚度奇异的失稳点附近的平衡，而且通过追踪整个失稳过程中实际的载荷、位移关系，获得结构失稳前后的全部信息，适合于高度非线性的屈曲失稳问题。 2.ABAQUS的线性屈曲分析 ABAQUS中提供两种分析方法来确定结构的临界荷载和结构发生屈曲响应的特征形状：线性屈曲分析(特征值屈曲分析)、非线性屈曲分析。 线性屈曲分析用于预测一个理想的弹性结构的理论屈曲强度。它是预期的线性屈曲荷载的上限，可以作为非线性屈曲分析的给定荷载，在渐进加载达到此荷载前，非线性求解必然发散；它还可以作为施加初始缺陷或扰动荷载的依据。所以预先进行特征值屈曲分析有助于非线性屈曲分析，进行特征值屈曲分析是必要的。 3.算例 3.1问题概述 图3-1 实例模型 如图所示两端开口的复合材料薄壁圆筒，底端固支，顶端作用有均匀分布的轴压边载。半径R=152mm，高度300mm，厚度t=0.804mm，对称铺层[±45,0]s，
纤维缠绕复合材料气瓶内衬的屈曲分析
第２３卷一第２期２０１５年４月一 材一料一科一学一与一工一艺 ＭＡＴＥＲＩＡＬＳＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 一 Ｖｏｌ ２３ Ｎｏ ２ Ａｐｒ．２０１５ 一一一一一一 ｄｏｉ：１０．１１９５１／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－０２９９．２０１５０２１５ 纤维缠绕复合材料气瓶内衬的屈曲分析 付一敏１，林一松２，陈一亮２，周文龙１ （１．大连理工大学材料科学与工程学院，大连１１６０２３；２．航天材料及工艺研究所，北京１０００７６） 摘一要：为深入了解纤维缠绕复合材料气瓶的内衬屈曲情况，基于ＡＮＳＹＳ有限元软件，运用数值模拟方法对纤维缠绕复合材料气瓶的金属内衬结构进行屈曲分析，建立了复合气瓶内衬结构的有限元模型，采用特征值法分析得出内衬１ １０阶的屈曲模态，并利用非线性稳定法绘出内衬位移量随外压变化曲线．结果表明，计算得到的内衬临界失稳外压为０．１９９ＭＰａ，与复合气瓶内衬外压试验结果相符合，证实了本文对于复合气瓶内衬屈曲分析的可靠性．关键词：ＡＮＳＹＳ；纤维缠绕复合材料气瓶；有限元法；屈曲分析；外压试验中图分类号：Ｖ２６０．５ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００５－０２９９（２０１５）０２－００８６－０５ Ｌｉｎｅｒｂｕｃｋｌｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｏｖｅｒｗｒａｐｐｅｄｐｒｅｓｓｕｒｅｖｅｓｓｅｌ ＦＵＭｉｎ１，ＬＩＮＳｏｎｇ２，ＣＨＥＮＬｉａｎｇ２，ＺＨＯＵＷｅｎｌｏｎｇ１ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６０２３，Ｃｈｉｎａ；２．ＡｅｒｏｓｐａｃｅＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ＆ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００７６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｂｕｃｋｌｉｎｇｓｔｒｅｓｓｏｆｆｉｌａｍｅｎｔｗｏｕｎｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｉｎｓｉｄｅｌｉｎｉｎｇ，ｔｈｅｌｉｎｅｒｂｕｃｋｌｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｏｖｅｒｗｒａｐｐｅｄｐｒｅｓｓｕｒｅｖｅｓｓｅｌ（ＣＯＰＶ）ｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｂｙｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇａｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｗｉｔｈｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｂｙＡＮＳＹＳ．Ｔｈｅｂｕｃｋｌｉｎｇｍｏｄｅｓｆｒｏｍｏｎｅｔｏｔｅｎｏｒｄｅｒｓｏｆｔｈｅｌｉｎｅｒｗｅｒｅｓｉｍｕｌａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｅｉｇｅｎｖａｌｕｅｍｅｔｈｏｄ．Ａｓｓｈｏｗｎｉｎｔｈｅｓｔｒｅｓｓ?ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｃｕｒｖｅｗｉｔｈｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｎｏｎｌｉｎｅａｒｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｔｈｅｌｉｎｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｅｘｔｅｒｎａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｃｒｉｔｉｃａｌｂｕｃｋｌｉｎｇｅｘｔｅｒｎａｌｐｒｅｓｓｕｒｅ０．１９９ＭＰａａｇｒｅｅｓｗｉｔｈＣＯＰＶｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｅｘｔｅｒｎａｌｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｗｈｉｃｈｃｏｎｆｉｒｍｓｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｌｉｎｅｒｂｕｃｋｌｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓｏｆＣＯＰＶ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＡＮＳＹＳ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｏｖｅｒｗｒａｐｐｅｄｐｒｅｓｓｕｒｅｖｅｓｓｅｌｓ（ＣＯＰＶ）；ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ（ＦＥＭ）； ｂｕｃｋｌｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓ；ｅｘｔｅｒｎａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｔｅｓｔ 收稿日期：２０１４－０６－１９． 作者简介：付一敏（１９８８ ），女，硕士研究生． 周文龙（１９６５ ），男，教授，博士生导师． 通信作者：周文龙，Ｅ?ｍａｉｌ：ｗｌｚｈｏｕ＠１２６．ｃｏｍ． 一一复合气瓶通常由金属内衬和复合材料增强层共同组成［１］．此类气瓶继承了复合材料比强度和比刚度高二抗疲劳性能好等诸多优点［２］，可明显提高压力容器的可靠性二安全性二承载能力二使用寿命，并能大大减小压力容器的质量［３－４］． 由于复合气瓶内衬厚度较小，在一定压应力 状态下会发生屈曲，因此确定临界失稳外压是复合气瓶结构设计中十分重要的任务．王荣国等［５］采用简化模型，分析了超薄内衬复合材料压力容器在卸载过程中由内衬压应力导致的内衬屈曲现 象，并验证其模型分析的可靠性．左惟炜等［６］对三维编织复合材料圆柱壳进行屈曲分析，计算了高压储气瓶的临界失稳载荷．Ｃａｉ等［７－８］结合有限元法和水压屈曲试验研究，结果表明，复合材料的纵向弹性模量和缠绕层厚度在很大程度上影响复合气瓶的失稳行为．Ｍｏｏｎ等［９］对中等壁厚的复合材料气瓶在外部静水压力下的屈曲和破坏特性进行了研究，并成功预测了屈曲外压． 复合气瓶的制备通常采用纤维缠绕法［１０］，缠 绕张力影响复合材料层的纤维含量和气瓶的失效强度［１１－１４］．研究表明，一定大小的缠绕张力才能使复合材料层发挥作用［１５］，缠绕张力越大，越有利于提高复合气瓶的疲劳寿命，减小气瓶质量［１６－１７］．然而，在制备过程中若缠绕张力过大，会
柱左表示作用弯矩与考虑屈曲后强度承载力比值教学文稿
柱左表示作用弯矩与考虑屈曲后强度承载力比值，主要表现的是钢柱的强度能否满足，数值不能超过1，越接近1证明材料利用率越高。 柱右上表示平面内稳定应力比及对应长细比，主要表现是稳定能否满足，括号内的长细比如果超出范围，结构就容易失稳，通常通过通过增加截面参数修改，钢柱增大翼缘面积可达到。（长细比是指杆件的计算长度与杆件截面的回转半径之比） 柱右下表示平面外稳定应力比及对应长细比，主要表现是稳定能否满足，在前期输入计算长度时要注意外边的围护砖墙之类，如果有，计算长度就要减去围护高度。 柱右下的比值出现红色时通过怎么调整才能达到稳定性 一般都是通过加大截面的，也可以选择加柱间支撑或系杆改变计算长度。 挠度大就加高截面，应力大可以加厚翼缘和加大高度咯，这样省钢。 应力大则说明截面惯性矩I小了，则有效的办法是加大截面高度，要比加大翼缘宽度效果明显。挠度的也说明截面惯性矩I小，解决办法是一样的。 应力大和挠度大，说明截面惯性距小了。效果明显且省钢的做法是加大截面高度，而不是加大翼缘宽度。 1.调整结构的截面尺寸 2.调整结构翼板及腹板的厚度 3.建模时还要考虑结构的平面外及平面内的计算长度的问题
首先要说明的是，强度、挠度、稳定性、柱顶位移，在设计中这些都要满足，都要考虑。根据结构不同，它们对结构的影响也不一样。如果有的结构是由挠度控制的，则可能截面很大，远远大于强度设计值，为了节省用钢，要调节截面尺寸，但是一定要保证挠度满足规范要求。如果结构是由强度控制，则可能截面满足，但是挠度很小。 所以有时候不可能每个方面都正好满足规范要求，但是每个方面都要满足规范要 PKPM2005年版，06年总结。 门式刚架快速建模： ●门式刚架网线输入： 柱高——建筑高度+300（mm） 5%坡度——2.86°；10%坡度——5.71° 平面外计算长度——隅撑及附跨的间距 ●定义铰接构件及支座情况：不带行车一般柱底是铰接的，带行车的钢柱一般是钢接的；砼柱钢梁的屋面，一般梁是铰接的。 ●荷载输入： 【恒荷】：a单板保温棉：0.15~0.2（kN/m*m）；b双板保温棉：0.25；c吊顶板：0.15；d女儿墙（看作柱顶集中荷载）；e其他吊挂设施 【活荷】：a面积大于60平米取0.3，小等于取0.5 ；b雪荷载、积灰荷载中取大值，但不小于0.35（保守值）；c其他附加荷载 【风荷】：a自动布置：1.3*1.05*风压*柱距*高度；b女儿墙风荷（柱顶附加弯矩） 【吊车荷载】： 吊车跨度——总跨度-1.5m 工作制——中级（A4 A5） 最小轮压——2*（吊车总重+起重量）/轮数-Dmax 小车重——轮数*（Dmax-Dmin）-起重量 #吊车参数查询：Dmax、小车重量、吊车宽度、轮距 #部分吊车参数：LDA5t 轻级跨度22.5m ： Dmax——72.2 Dmin——21.5 Tmax——4.8 WT——65.5 ========================= 吊车梁：台数——2；连接轨道孔径——22；孔距——105；材质——Q345；一般无制动梁 ●参数输入： 【结构类型参数】： 设计规范：门式刚架轻型房屋钢结构——执行《门规》。 受压长细比——180 受拉长细比——300 柱顶位移——1/60；有行车：1/180 钢梁挠度——1/200（无吊顶）；1/240（有吊顶） 门式刚架梁按压弯构件验算平面内稳定性——坡度大于1：2.5时勾选
复合材料盒段结构屈曲稳定性分析及优化技术
复合材料盒段结构屈曲稳定性分析及优化技术 彭!云"，易!龙#，南!英" （"$南昌航空工业学院机械系，江西南昌%%&&%’；#$西北工业大学航空学院，陕西西安("&&(# ） 摘!要：随着计算机科学和有限元技术的发展，屈曲稳定性问题有限元数值求解技术已经比较成熟，但是在大型飞机结构工程应用中还是由于计算量大、收敛困难而受到限制。特别是在需要反复迭代计算的优化过程中，更是受到该问题的困扰。针对飞机机翼结构中的典型盒段结构，本文研究了基于)*+,+子模型的考虑线性屈曲稳定性约束的优化方法，以及非线性数值计算技术。研究表明，在相同精度要求的条件下，位移求解模型所需网格尺寸可远大于屈曲稳定性模型。本文利用验证结论，采用网格尺寸"&&--建立粗模型进行位移求解并确定危险部位，采用网格尺寸"&--建立子模型进行屈曲稳定性求解，从而完成全结构的优化设计。此方法计算效率高，在非线性屈曲稳定性求解以及优化迭代计算中优势明显。 关键词：有限元法；屈曲稳定性；子模型；优化设计 中图分类号：.#’#$#"!!!!文献标识码：)!!!!文章编号："/("!/0’1（#&&/）&0!&&2&!&% 引言 复合材料结构具有重量轻、强度高、刚度大、耐疲劳、耐腐蚀、易剪裁等一系列优点，能极大的提高材料的有效利用率和减轻结构的重量，目前已广泛应用于航空、航天结构和民用领域中。工程中广泛使用复合材料板壳结构，如飞机机翼和尾翼上的翼面壁板、腹板和复合材料集装箱的端板、侧板，当它们受压缩、剪切、弯曲和扭转等载荷作用时，最常见的失效模式为屈曲。因此，为了保证结构的安全，需要进行屈曲分析。 板壳结构不仅指板件、曲壳，还包括板或壳组成的薄壁构件以及由薄壁构件组成的结构等广义板壳结构。近年来，随着计算机和有限元方法的迅猛发展，形成了许多实用的分析程序，提高了对工程结构进行屈 曲分析的能力和设计水平［"3%］ 。但是对于大型复杂结 构，屈曲稳定性有限元分析的计算效率较低，特别在优化迭代过程中，更是会大大增加计算时间。 本文针对飞机机翼结构中的典型盒段结构的考虑稳定性约束条件的优化问题，研究了计算效率和精度对于网格密度的要求，发现在相同的网格密度情况下，计算所得屈曲临界载荷系数结果的误差远远大于位移结果误差。本文利用验证结果，建立较为粗糙的全结构模型进行静力分析获得满足精度要求的位移结果；然后基于)*+,+子模型技术将此结果作为边界条件施加于局部危险部位，建立细化网格的子模型完成稳定性分析和优化设计，从而大大减少计算量，优化效率显著提高。 "!优化公式 非线性响应的结构优化问题通常可表达为 -454-467!&（!! ， "）（"）89:;7<==>!"（!! ， "）#&!#?"，…，#$（#） 同时还要满足平衡方程!% （!!，"）?&（结构未失效）或者&%（!&，"）0&$3& %?& （结构失效，并且此时约束方程#中!"?&"）。此处的!&是目标函数，!"是任意的 约束函数（不包括非线性屈曲约束），! "是’维的节点位移向量，#$是约束个数， &$是临界载荷向量，& %是临界载荷状态下的内力向量，左上标代表载荷状态。 式"所描述的优化模型具有一般性，因为它包括了设计边界，应力，应变，位移和线性屈曲约束。本文优化过程中考虑的约束可描述为：应力@""@3"(#&；位移@!)"@3!)"&#&； 应变@#"@3#"(#&；屈曲载荷"3&*#&。其中"是点"的有效应力，"(是应力临界值，! )"是"点位移，! )"&是位移临界值，#"是有效应变，#"(是应变临界值，&*是屈曲载荷系数。 优化过程中确定搜索方向时需要敏度信息［’］ ，设 计敏度分析的主要问题是计算目标函数对于给定设计变量+的梯度 A !A +?"!"+ B "!"![] )A !!A + （’） 偏导数A !"+和A ! "! "的计算相对容易， 因为!收稿日期：#&&/!&(!&0!修订日期：#&&/!&C !"& ! 作者简介：彭!云（"C(C !），女，江西南昌人，讲师，研究方向为飞行器复合材料结构优化设计与有限元优化计算。 第%/卷!第0期航空计算技术 D>E$%/*>$0#&&/年C 月 )7F>5G9=4 国 防 科 技 大 学 学 报 第32卷第2期 JOURNA L OF NA TIONA L UNIVERSITY OF DEFE NSE TECHNO LOGY V ol.32N o.22010文章编号:1001-2486(2010)02-0046-05 基于ANSYS的大型复合材料风力机叶片结构分析Ξ 周鹏展1,2,3,肖加余1,曾竟成1,王 进2,杨 军2 (1.国防科技大学航天与材料工程学院,湖南长沙 410073; 2.株洲时代新材料科技股份有限公司,湖南株洲 412007; 3.长沙理工大学能源与动力工程学院,湖南长沙 410076) 摘 要:基于ANSY S软件,对某款应用于G L3A风场的1500kW大型复合材料风力机叶片进行了结构分析。分析结果表明:该叶片的振型以一阶挥舞和一阶摆振为主,其频率分别为0186H z和1159H z;在极限挥舞 载荷作用下,该叶片有限元模型计算得到的叶尖挠度为81445m,而该叶片全尺寸静力试验得到的极限挥舞载 荷作用下的叶尖挠度为8112m,计算值与试验值的误差只有318%;另外,该叶片的最大计算拉应力和压应力 分别为228MPa和201MPa,而该叶片玻纤Π环氧复合材料实测拉伸强度和实测压缩失稳强度分别为720MPa和 380MPa,其计算最大应力只有对应实测极限强度的3117%和5219%。 关键词:复合材料;风力机叶片;结构分析;极限挥舞载荷 中图分类号:TK8 文献标识码:A Structural Analysis of Large2scale Composite Wind Turbine B lade B ased on ANSYS ZH OU Peng2zhan1,2,3,XI AO Jia2yu1,ZE NGJing2cheng1,W ANGJin2,Y ANGJun2 (1.C ollege of Aerospace and M aterial Engineering,National Univ.of Defense T echnology,Changsha410073,China; 2.Zhuzhou T imes New M aterial T echnology C o.Ltd.,Zhuzhou412007,China; 3.C ollege of Energy and P ower Engineering,Changsha Univ.of Science&T echnology,Changsha410076,China) Abstract:Based on the ANSY S s oftware,the structural analysis of a kind of1500kW large2scale com posite wind turbine blade which applied in G L3A wind farm was carried out.The analysis results show that the vibration m odes of this blade are mainly presented as first flapwise m ode and first edgewise m ode,the frequencies of the vibration are respectively0.86H z and1.59H z.At the action of ultimate flapwise loads,the FE M analysis results show that the blade tip deformation is8.445m,while the blade tip deformation of the full scale blade under static test is8.12m,s o the deviation between the calculated and tested value of the blade tip deformation is only 3.8%.M oreover,the calculated maximum tensile stress and the com pressive stress are228MPa and201MPa,while the tested tensile strength and com pressive buckling strength of the glass2fiberΠepoxy com posite are720MPa and380MPa,respectively.C onsequently,the percentages of the calculated maximum stress and the tested ultimate strength are respectively31.7%and52.9%. K ey w ords:com posite;wind turbine blade;structural analysis;ultimate flapwise load 风力机叶片是风力发电机组的关键部件之一,随着世界风力发电机组向大功率方向发展,风力机叶片的长度越来越长,目前世界最长的复合材料风力机叶片是丹麦LM公司生产的,其长度已达6115m,单片重约18t,从而对叶片结构的强度、刚度、重量等的设计提出了更高的要求[1-3]。复合材料具有比强度高、比刚度高、重量轻、可设计性强、承力性能好等特点[4-5],因而在大型风力机叶片中获得了广泛应用。风力机叶片的结构分析作为风力机叶片结构设计的技术基础之一,开始在大功率风力机叶片结构的校核与优化设计中发挥着日益重要的作用。 由于大型复合材料风力机叶片的外形结构和铺层结构都非常复杂,其外形由不同翼型构建而成,属Ξ收稿日期:2009-09-22 基金项目:国家863计划资助项目(2007AA03Z563);中国博士后科学基金资助项目(20070420832);湖南省科技资助项目(2008RS4033) 作者简介:周鹏展(1973—),男,博士后。 Ansys10.0 复合材料结构分析操作指导书 第一章概述 复合材料是两种或两种以上物理或化学性质不同的材料复合在一起而形成的一种多相固体材料，具有很高的比刚度和比强度（刚度和强度与密度的比值），因而应用相当广泛，其应用即涉及航空、航天等高科技领域，也包括游艇、风电叶片等诸多民用领域。由于复合材料结构复杂，材料性质特殊，对其结构进行分析需要借助数值模拟的方法，众多数值模拟软件中Ansys是个不错的选择。 Ansys软件由美国ANSYS公司开发，是目前世界上唯一一款通过ISO9001质量体系认证的分析设计软件，有着近40年的发展历史，经过多次升级和收购其它CAE(Computer Aided Engineering )软件，目前已经发展成集结构力学、流体力学、电磁学、声学和热学分析于一体的大型通用有限元分析软件，是一款不可多得的工程分析软件。Ansys在做复合材料结构分析方面也有不俗的表现，此书将介绍如何使用该款软件进行复合材料结构分析。在开始之前有以下几点需要说明，希望大家能对有限元法有大体的认识，以及Ansys软件有哪些改进，最后给出一些学习Ansys软件的建议。 1、有限元分析方法应用简介 有限元法(Finite Element Method，简称FEM)是建立在严格数学分析理论上的一种数值分析方法。该方法的基本思想是离散化模型，将求解目标离散成有限个单元(Element)，并在每个单元上指定有限个节点(Node)，单元通过节点相 连构成整个有限元模型，用该模型代替实际结构进行结构分析。在对结构离散后，要求解的基本未知量就转变为各个节点位移(Ansys中称之为DOF(Degree Of Freedom)，试想一下，节点的位移包括沿x,y,z轴的平动和转动，也就是节点的自由度)，节点位移通过求解一系列代数方程组得到，在求得节点位移后，利用节点位移和应力、应变之间的关系矩阵就可以求出各个节点上的应力、应变，应用线性插值便可以获得单元内任意位置的位移、应力、应变等信息。 2、Ansys软件的发展近况 Ansys软件目前已发展到Ansys V12版本，从V10开始Ansys加入了一个新的工作环境Workbench，原先的Ansys被称为Ansys (classic)，虽然操作界面不同，但两者的求解器是一样的。Ansys (classic)的前处理功能相对较弱（主要是建模方面），因而往往需要借助第三方软件，如CAD软件。也许是迫于另一个有限元分析软件ABQUS的竞争压力，Ansys推出了新的Workbench工作环境，Workbench在建模、划分网格、求解和后处理上都作了改进，尤其在建模和划分 树脂基复合材料缠绕成型工艺的研究与应用 姓名：刘伟萍 (西北工业大学机电学院, 陕西西安710072) 摘要：随着我国航空事业的发展，先进材料方面的需求越来越急迫，复合材料各方面的 优秀性能使得它在飞机上的应用越来越广泛。现阶段我国在复合材料方面虽然取得了一 定进展，但在成型工艺方面与欧美等国家还存在一定差距。复合材料的成型工艺方法很 多，本文主要介绍了树脂复合材料缠绕成型工艺的特点、工艺流程、及现阶段还存在的 一些问题和相应的解决办法。 关键字：树脂基复合材料缠绕成型工艺流程 The Research and Application of Winding And Forming Process of Polymer Composites Abstract:With the development of Chinese aviation industry,the demand in the spects of advanced materials become more urgent.Because of the excellent properties of composites,it is applied more and more widely in the aircraft.Nowadays,China has made some progress in terms of composite materials ,But in terms of composites forming process,there is still a gap between China and westen developed countries like America and UN.There is A lot of methods in c omposites and winding forming process,this paper describes the characteristics、forming process of polimer composites,it also introduces some problems and corresponding solutions. Keyword:Polymer Composites Winding And Forming Process technological process 1 绪论 1.1复合材料的应用与研究 复合材料，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。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料具有质量轻、比强度、比模量高，较好的延展性、抗腐蚀、隔热、隔音、耐高温、性能可设计性等特点，因此被大量用于航空航天等军事领域和民用领域，是制造飞机、火箭、航天飞行器等的理想材料。 在航空工业中，复合材料的应用越来越广泛，而且成为衡量飞机性能的重要参数。复合材料成型技术在应用过程中不断积累应用经验,提高技术水平, 完善 目录 摘要................................................................................................................................................................ I ABSTRACT ................................................................................................................................................... IV 第一章绪论 (1) 1.1复合材料在航空工程上的应用 (1) 1.2复合材料层合板理论 (6) 1.3复合材料层合板的屈曲和后屈曲问题的研究进展 (11) 1.3.1 精确解法 (11) 1.3.2 瑞利-里兹法 (12) 1.3.3 伽辽金法 (14) 1.3.4 摄动法 (14) 1.3.5 康托洛维奇解法 (15) 1.3.6 有限元法 (15) 1.3.7 有限条法 (16) 1.3.8 无网格法 (16) 1.4本文的主要研究工作 (17) 参考文献 (19) 第二章四边转动约束对称层合板的剪切屈曲分析 (24) 2.1引言 (24) 2.2理论基础 (26) 2.2.1 控制方程 (26) 2.2.2 挠度函数 (27) 2.2.3 求解 (30) 2.3数值实例 (31) 2.3.1 本文方法的验证 (32) 2.3.2 纯剪切载荷作用下层合板屈曲行为的参数分析 (36) 2.3.3 剪切和压缩载荷共同作用下层合板屈曲行为的参数分析 (40) 2.4本章小结 (44) ABAQUS模拟流程 2009-9-29 目录 1.综述 2.分析对象介绍 2.1 实验介绍 2.1.1实验试件 2.1.2实验结果 3.数值模拟过程详述 3.1分析方法 3.2 材料属性定义 3.3 截面属性 3.4 屈曲分析 3.5 单元和载荷 3.6 创建Job 3.7 Riks分析 4.计算结果 4.1屈曲模拟结果 4.2Riks后屈曲极限载荷分析结果 1.综述 本人硕士阶段的任务是模拟复合材料船体梁的极限强度分析，其中最基本的内容是对复合材料加筋板的屈曲后屈曲分析以得到加筋板崩溃下的应力应变曲线，以对后期研究做铺垫。考虑到复合材料加筋板材料的复杂性，现阶段对复合材料加筋板的极限强度和应力应变关系还没有一个像钢船那样简化的分析经验公式等简化方法。为了能够在这种情况下得到船体梁极限强度，对于船体梁基本类型的加筋板，考虑进行非线性有限元分析以得到应力应变关系，之后通过对各加筋板的应力应变关系后处理得到复合材料中舱段的极限强度。基于此，下面对某复合材料加筋板的应力应变关系进行详细分析和讨论。其中有所错误和不足，请各位参阅者给予批评和指教，作者在此深表谢意。 2.分析对象介绍 2.1试验介绍 为了考虑分析的合理性和有效性，本文对1998年韩国Cheol-Won Kong等人做的复合材料加筋板的极限承载试验进行分析以作对比。试验结果如下所示，具体参见附录[1]。 2.1.1实验试件 试验中对三种试件进行了实验，分别是Blade型,I 型1类（cap 10mm）,I型2类(cap 20mm)。具体几何尺寸如下图所示。 图1 试验试件几何尺寸图 2.1.2实验结果 试验中测量了屈曲和后屈曲的整个试件变形情况，在这里我们关心的是加筋板的极限强 度和相应端缩位移，因此在这里列出了实验获得的加筋板的极限强度和端缩位移结果。 表1 试验结果极限载荷值 EA(MN) P cr(kN) P ul(kN) P ul/P cr Panel Cap width(mm) S1 0 13.19 5.48 4.89 26.80 4.40 9.08 39.93 S2 10 16.45 S3 20 18.10 7.02 8.74 61.40 S1：Blade型加筋模式 S2：I型加筋模式（cap 10mm） S3: I型加筋模式（cap 20mm） P cr: 屈曲载荷 P ul：后屈曲极限压缩载荷 EA:轴向拉伸刚度 试验结果测量的短缩位移如下图所示： 第四章复合材料计算实例 在有了前几章知识做铺垫，这一章我们来学习两个复合材料分析的例子，加深复合材料分析的理解，也希望读者能从中收获一些经验。在这里将第二章的流程图再次拿出来，进一步熟悉ANSYS有限元分析的基本过程。 图7 Ansys 结构分析流程图 4.1 层合板受压分析 4.1.1 问题描述 层合板指的是仅仅由FRP层叠而成的复合板材，中间不包含芯材，板材的性能不仅与纤维的弹性模量、剪切模量有关，还与纤维的铺层方向有着密切关系。本例中的板材有4层厚度为0.025m的单元板复合而成，单元板的铺层方向为0°、90°、90°、0°，见图13所示。单元板的材料属性见表4.1。 表 4.1 单元板材料属性 图13 复合材料板 4.1.2 求解步骤 根据问题描述，所要分析的问题为壳体结构的复合材料板，可以采用SOLID46单元建立3D有限元模型进行分析。结合图7的一般步骤进行分析。 步骤一：选取单元类型，设置单元实常数 ⑴、在开始一个新分析前，需要指定文件保存路径和文件名。 文件保存路径GUI：【Utility Menu】|【File】|【Change Directory】见图14 指定新的文件名GUI：【Utility Menu】|【File】|【Change Jobname】见图15所示 图14 指定文件保存路径 图15 修改文件名 ⑵、选取单元类型 1）选取单元类型的GUI操作：【Main Menu】|【Preprocessor】|【Element Type】|【Add/Edit/Delete】，执行后弹出Element Types对话框。2）在Element Types对话框点击Add定义新的单元类型，弹出“Library of Element Types”对话框，见图16所示，按图中所示选择，单元 类型参考号输入框中输入数字1。 图16 单元类型对话框 3）点击“OK”，回到“Element Types”对话框见图17所示，从图中可以看到，定义的单元类型参考号为1，单元类型对应为SOLID46。 图17 已经定义好的单元类型 4）接下来，还要对单元类型做一些选项设置，点击“Options”，弹出“SOLID46 element type options”对话框，在“Form of input”下拉 选择列表中有三个选项，分别是各材料层厚度相同、变厚度材料层、 自定义宏观材料本构矩阵，选择不同的选项，会导致后面需要输入 的材料参数不同。由于本例各层厚度相同，选择“Const thk layer” 项，点击“OK”，弹出“More SOLID46 element type options”，在 K8选项中选择“All layers”，然后单击OK，随后单击ElementTypes 对话框上的Close，关闭该对话框，完成单元类型选择，见图18。 第五章复合材料 5.1 复合材料的相关概念 复合材料作为结构应用已有相当长的历史。在现代，复合材料构件已被大量应用于飞行器结构、汽车、体育器材及许多消费产品中。 复合材料由一种以上具有不同结构性质的材料构成，它的主要优点是具有很高的比刚度(刚度与重量之比)。在工程应用中，典型复合材料有纤维和叠层型材料，如玻璃纤维、玻璃环氧树脂、石墨环氧树脂、硼环氧树脂等。 ANSYS程序中提供一种特殊单元--层单元来模拟复合材料。利用这些单元就可以作任意的结构分析了(包括非线性如大挠度和应力刚化等问题)。对于热、磁、电场分析，目前尚未提供层单元。 5.2 建立复合材料模型 与铁或钢等各向同性材料相比，建立复合材料的模型要复杂一些。由于各层材料性能为任意正交各向异性，材料性能与材料主轴取向有关，在定义各层材料的材料性能和方向时要特别注意。本节主要探讨如下问题： 选择合适的单元类型； 定义材料层； 确定失效准则； 应遵循的建模和后处理规则。 5.2.1 选择合适的单元类型 用于建立复合材料模型的单元类型有SHELL99、SHELL91、SHELL181、SOLID46和SOLID191 五种单元。但 ANSYS/Professional 只能使用 SHELL99 和SHELL46 单元。具体应选择哪一类单元要根据具体应用和所需计算结果类型等来确定。所有的层单元允许失效准则计算。 1、SHELL99--线性层状结构壳单元 SHELL99 是一种八节点三维壳单元，每个节点有六个自由度。该单元主要适用于薄到中等厚度的板和壳结构，一般要求宽厚比应大于10。对于宽厚比小于10的结构，则应考虑选用 SOLID46 来建立模型。SHELL99 允许有多达 250 层的等厚材料层，或者 125 层厚度在单元面内呈现双线性变化的不等材料层。如果材料层大于 250，用户可通过输入自己的材料矩阵形式来建立模型。还可以通过一个选项将单元节点偏置到结构的表层或底层。 2、SHELL91--非线性层状结构壳单元 SHELL91 与 SHELL99 有些类似，只是它允许复合材料最多只有 100 层，而且用户不能输入自己的材料性能矩阵。但是，SHELL91 支持塑性、大应变行为 复合材料设计与分析软件的介绍 1 引言 复合材料以其高强轻质、性能各向异性和结构可设计性等特点，广泛应用于航空航天、汽车、船舶等领域。但复合材料铺层结构设计较为复杂，性能分散性大，这些问题和缺陷使复合材料的进一步推广应用遇到了阻碍。为解决上述问题，多种复合材料设计、分析软件被开发、运用于复合材料的设计和制造中，大大的方便了复合材料的分析、设计过程，本文介绍Larrunate Tools、ESAComp、SYSPLY、FiberSIM四种软件的主要优越性及其在复合材料分析、设计过程中所发挥的作用。 2 Laminate Tools软件(简称LT) Laminate Tools是由英国Anaglyph软件公司推出的独具特色的一教软件，它集复合材料结构设计、分析和制造于一身，Laminate Tools由显示、设计、分析、检查以及制造工艺5个功能模块组成，分别涵盖了三维模型可视化显示、材料铺层等信息建立与编辑、层合板性能生成、商业化有限元软件结果可视化检查以及制造工艺信息及下料图形的输出。 Laminate Tools主要功能： 2.1 显示模块 显示模块的界面如图1所示。 图1 显示模块界面 Laminate Tools可以读取包括：行业标准*.Layup文件，NASTRAN的*.nas、*.bdf及*.fem等输入文件，Ansys 的*.cdb文件，FiberSIM的*.fml数据文件，以及CAD的STL格式文件；以多种模式和多视角显示模型网格，有透视图、剪切视图、拾取视图、印刷视图等；Larrunate Tools的显示模块能够显示材料特征，覆盖和量化使用方法；显示单层覆盖、纤维取向、铺覆图案、平面样板图、边界、材料、物理和铺覆特征和源于每层的铺层；显示偏移定义；显示厚度分布；显示每个有限元层合特性细节。基于ANSYS的大型复合材料风力机叶片结构分析
Ansys复合材料结构分析操作指导书
-复合材料结构分析与成形原理
复合材料薄壁结构的屈曲和后屈曲分析
复合材料加筋板屈曲后屈曲分析流程
Ansys复合材料结构分析操作指导书 - 副本
ansys 复合材料分析
(整理)复合材料设计与分析软件的介绍