Altair Multiscase Designer - Mô phỏng mô hình vật liệu đa linh kiện

2019-11-23 08:31:32

Altair Multiscale Designer là một công cụ chính xác và hiệu quả để phát triển các mô hình vật liệu đa biến và mô phỏng các bộ phận được sản xuất từ bất kỳ vật liệu không đồng nhất nào, chẳng hạn như vật liệu sợi liên tục và cắt nhỏ, lõi tổ ong, cấu trúc mạng, bê tông cốt thép, đất và xương. Các ứng dụng bao gồm mô hình vật liệu đa biến cho thiết kế, đánh giá thất bại cuối cùng, cho phép vật liệu dựa trên thống kê, leo, mỏi, gãy và mô phỏng tác động. Nó cũng cung cấp các plugin vật liệu người dùng cho các bộ giải FEA thương mại Altair OptiSturation ™, Altair Radioss ™, LS-DYNA và Abaqus.

 

Lợi ích

 

Trong khi có nhiều khung mô hình đa biến tồn tại, Multiscale Designer cung cấp một sự kết hợp vô song của tính dễ sử dụng, hiệu quả tính toán, độ chính xác dự đoán và tính linh hoạt.

 

Dễ sử dụng

Multiscale Designer có các phương pháp được xác định rõ ràng, bao gồm các giao thức ma trận thử nghiệm, để phát triển các mô hình vật liệu đa biến của các vật liệu liên tục và cắt nhỏ. Người dùng có thể thiết kế các vật liệu liên tục và dệt đơn hướng và cả các sản phẩm gia cố cắt ngắn và dài làm từ carbon, thủy tinh hoặc Kevlar với ma trận polymer nhiệt dẻo và nhiệt rắn. Quá trình cần thiết để phát triển mô hình vật liệu đa tầng được nắm bắt theo 4 bước trong giao diện người dùng Multiscale Designer:

• Định nghĩa mô hình tế bào đơn vị

• Đặc tính vật liệu tuyến tính

• Giảm tính toán mô hình đơn hàng

• Đặc tính vật liệu phi tuyến Các mô hình vật liệu đa biến được xác thực có thể dễ dàng được đưa vào bất kỳ mô phỏng mô hình vĩ mô nào thông qua GUI tích hợp Macro Solver và cung cấp các plugin vật liệu người dùng (DLL) cho OptiSturation, Radioss, LSDyna và Abaqus.

 

Hiệu quả tính toán

Thay vì thực hiện đồng nhất hóa trực tiếp, chính xác nhưng không hiệu quả về mặt tính toán, hoặc một số phương pháp đồng nhất hóa cổ điển khác, có hiệu quả tính toán nhưng không chính xác, Multiscale Designer sử dụng các ô đơn vị 3D FEA với kỹ thuật Mô hình thứ tự giảm (ROM) cho phép cả độ chính xác dự đoán và ROM hiệu quả tính toán. ROM thực hiện giải pháp một lần của ô đơn vị, nơi lưu trữ tất cả các hành vi vật chất không đồng nhất cần thiết của chế độ đàn hồi và không đàn hồi vào cơ sở dữ liệu vật liệu chế biến. Sau khi mô phỏng mô hình vĩ mô tiếp theo, mỗi phần tử macro gọi vào cơ sở dữ liệu này thông qua các plugin vật liệu người dùng (DLL) để thực hiện các phép tính đại số ma trận cho độ cứng đồng nhất và các ứng suất và biến dạng pha đồng nhất để đạt được độ chính xác và hiệu quả cao.

 

Độ chính xác dự đoán

Multiscale Designer thực hiện các định luật về thiệt hại và độ dẻo tiên tiến, giải thích cho hành vi vật lý cơ bản của các vật liệu pha khác nhau. Mỗi vật liệu pha của ô đơn vị 3D FEA được gán một định luật vật liệu phi tuyến. Các định luật vật liệu phi tuyến trong Multiscale Designer bao gồm các mô hình thiệt hại cho các vật liệu giòn như sợi carbon và sợi thủy tinh, mô hình dẻo cho vật liệu dẻo, hư hỏng lai tiên tiến, mô hình dẻo, giòn và hành vi dẻo. Đặc tính của các tham số vật liệu cho tất cả các định luật vật liệu phi tuyến của Multiscale Designer đã xác định rõ các ma trận và quy trình thử nghiệm với các thử nghiệm tối thiểu cần thiết. Ngoài ra, các mô hình vật liệu Multiscale Designer cho các dạng sản phẩm khác nhau (Đơn hướng, Dệt và Cắt) đã được xác thực dựa trên một số bộ dữ liệu thử nghiệm để có độ chính xác dự đoán.

 

Tính linh hoạt

Multiscale Designer bao gồm một bộ giải macro FEA tích hợp cho phép mô phỏng đa biến tham số tự động của một số mẫu phiếu giảm giá tiêu chuẩn (không được chú ý, ghi chú, cắt và uốn cong) trong Multiscale Designer. Mô-đun ngẫu nhiên của Multiscale Designer kết hợp khả năng mô phỏng đa biến tham số tích hợp với khả năng thực hiện mô phỏng đa biến ngẫu nhiên Monte Carlo và Spzzy Grid. Mỗi tham số mô hình vật liệu đa biến có thể được cung cấp Hàm phân phối xác suất (PDF) thông qua giá trị trung bình, độ lệch chuẩn và đầu vào tham số loại phân phối. Đầu ra của mô phỏng đa biến ngẫu nhiên là một tệp PDF được sử dụng trực tiếp để tính toán vật liệu A và B-Basis được phép cho các đánh giá của “Virtual Allowables”.

 

    

 

Tính năng

 

Nhà thiết kế đa năng - Cơ khí

 

Multiscale Designer - Mechanical cung cấp một phương pháp được thiết lập tốt để phát triển các mô hình vật liệu đa biến hoàn toàn phi tuyến. Những mô hình này sau đó được sử dụng trong tuyến tính hoặc phi tuyến phân tích vĩ mô để giải quyết các trường quy mô vi mô (ứng suất và biến dạng trong từng vật liệu pha của ô đơn vị) với chi phí tính toán tương đương với mô hình quy mô vĩ mô. Cả hai phương pháp đồng nhất hóa phía trước, trong đó các đặc tính quy mô vi mô đã được biết trước và phương pháp tối ưu hóa nghịch đảo, trong đó các đặc tính quy mô vi mô được xác định từ các đặc tính đồng nhất quy mô vĩ mô đã biết, có sẵn.

 

Altair Multicase Designer – Stochatics

 

Multiscale Designer - Stochatics cung cấp một quy trình mô phỏng ngẫu nhiên đồng nhất về phía trước, tính toán Hàm phân phối xác suất (PDF) cho các thuộc tính quy mô vĩ mô đồng nhất với sự thay đổi của hình dạng vi mô và các đặc tính cấu thành. Altair Multicase Designer - Stochatics tự động tính toán các vật liệu cơ sở A và B cho phép trực tiếp từ các tệp PDF đầu ra thông qua một phép cho phép ảo được hỗ trợ bởi phương pháp thử nghiệm.    

 

    

Tài Liệu Tham Khảo

Bình luận