Digimat软件在航空行业复合材料分析中的竞争优势

Digimat软件在航空行业复合材料分析中的竞争
优势
随着航空科技的发展，复合材料已经广泛的应用在飞行器设计中，成为最主要的结构件材料。

无论在民用运输机还是军用飞行器上，据统计波音787的材料中50%以上为复合材料，军用飞行器，尤其是无人机设计这个比例还要高。

目前有许多复合材料有限元分析软件和模块，包括MSC.Patran的Laminate模块，ANSYS的ACP 模块，西门子的FiberSim和英国Laminate Tools软件等，但是这些软件实际上只能叫层合复合材料分析软件或模块，因为它们分析的对象只能是层合板壳，如飞机蒙皮这样面积较大的零部件。

这些零件的工艺特点是使用连续增强纤维，通过铺层，编织和缠绕等工艺叠层加工成多层复合材料。

但是像飞机窗框，门框，以及其它小型复合材料零件，它们的增强材料不使用连续纤维，而是使用短纤维，加工工艺也不是铺层，而是注塑，模压等方式。

这一类的复合材料分析以上软件无法进行分析，而MSC公司的新产品Digimat软件非常适合进行这一类分析。

复合材料的分析建模的难点在于材料特性的定义，不同于金属材料，复合材料一般具有各项异性材料特点，而且零件每个位置的材料特性方向坐标都有可能不一样。

相对而言，层合复合材料定义材料坐标系比较简单，因为铺层工艺特点，板上每个位置的方向比较容易确定，软件只需具有“draping”功能就可以了。

然而，使用短纤维，采用注塑等工艺生产的复合材料的方向就更复杂了，因为纤维分析与加工过程中材料流动情况相关，但是又不完全一致，具有随机性。

其它软件没有功能模拟这样的复合材料特性，只有Digimat能够胜任这个工作。

在Digimat材料定义中，纤维方向可以为：固定的，随机的，或者通过张量方式输入，张量方式输入时，每个点的方向可以注塑模拟软件生成的文件来定义。

Digimat支持多种注塑工艺仿真软件输出格式，包括：Moldflow，3D-sigma，Moldex3D，3D TIMON和REM3D。

因此，Digimat软件具有更广泛的应用范围，目前，航空业分析这一类问题都是采用简化算法，将简单等效为均质材料进行分析，分析精度低，只有加大安全系数。

使用Digimat软件可以自动定义各项异性材料方向，降低了仿真任务的难度，节约了仿真工作时间，提高了仿真的精度，提升产品设计质量。