Design mit Endlosfasermaterialien
Wenn extreme Leichtbauanforderungen auf ultimative Leistungsanforderungen treffen, sind endlosfaserverstärkte Werkstoffe die Lösung der Wahl. Optimierte Gewichts-Leistungs-Verhältnisse sind in der Luft- und Raumfahrtindustrie ebenso wichtig wie im Transportwesen, im Sport, im Motorsport und in vielen anderen Bereichen. Innovative Verbundwerkstoffkonstruktionen mit Kohlenstofffasern und anderen Verstärkungsmaterialien erfüllen die Anforderungen an Leistung, Gewicht und Qualität und berücksichtigen gleichzeitig eine wirtschaftliche Herstellung. Die ganzheitliche Simulation von Endlosfaserverbundwerkstoffen ist ein wichtiger Baustein, um Produkte auf individuelle Anforderungen zuzuschneiden. Altairs Lösungen für Verbundwerkstoffe ermöglichen dies schnell und zuverlässig.
Prozessabhängiges Materialverhalten beherrschen
Das Verhalten von Verbundwerkstoffen wird bereits bei der Herstellung der Bauteile definiert. Analysieren Sie Verbundwerkstoff-Strukturen mit dem erforderlichen Detailgrad mit den Lösungen von Altair. Entwickeln und simulieren Sie multiskale heterogene Materialmodelle mit Altair® Multiscale Designer®.
Gewährleisten Sie die Herstellbarkeit mit Drapier- und Umformsimulation für Sandwich- und Mehrschichtlaminate.
Verbundwerkstoff-Laminate optimieren
Passen Sie die Eigenschaften von Verbundwerkstoffen für die gesamte Struktur an, um das Leistungspotenzial zu optimieren.
Fertigen Sie nach geometrischen Entwurfsvorgaben, um die aerodynamischen, ballistischen oder sonstigen Anforderungen an eine Struktur zu erfüllen.
Erweitern Sie Ihre Entwurfsfreiheit und nutzen Sie das wahre Potenzial von Verbundwerkstoffen mit der Altair Optimierungstechnologie und den Prozessen, die in Zusammenarbeit mit führenden Industrieunternehmen entwickelt wurden.
Von der Idee zur Zertifizierung von Verbundwerkstoffen
Ein erfolgreiches Design von Verbundwerkstoffen erfordert eine umfassende Strategie für Verbundwerkstoffe.
Durch den Einsatz eines Frameworks zur Entwicklung von Materialmodellen, Struktursimulation mit integrierter Fertigung, Optimierung und Zertifizierung von Verbundwerkstoffentwürfen ermöglichen die Altair Lösungen für Verbundwerkstoffe produktionsreife leistungsstarke Konstruktionen, die die Projektziele übertreffen.
Suchen Sie nach einer genauen und effizienten Simulation von Laminatverbundwerkstoffen?
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Entwicklung von Verbundwerkstoffen bis zur Produktion beschleunigen
Ein erfolgreicher Entwurf von Verbundwerkstoffen erfordert eine umfassende Entwurfsstrategie für Verbundwerkstoffe. Altair bietet umfassende Entwurfs- und Analysewerkzeuge, mit denen Verbundwerkstoffstrukturen effizient entworfen, Metalldesigns in Verbundwerkstoffe umgewandelt, Leistung und Gewicht optimiert und Variationen von Designkonfigurationen intuitiv untersucht werden können. Altair verfügt über mehr als 35 Jahre Erfahrung im Entwurf, der Analyse und der Optimierung von Verbundwerkstoffstrukturen und kann mit seinen Kunden auf vielfältige Weise zusammenarbeiten, um den Erfolg beim Einsatz von Verbundwerkstoffen zu sichern.
Zertifizierung von Verbundwerkstoffen
Die effiziente Bewertung von Verbundwerkstoffstrukturen erfordert einen effektiven Mix aus analytischen Methoden und FE-Analysen, insbesondere in den frühen Entwurfsphasen.
Die Altair® HyperWorks® Composite Stress Toolbox ermöglicht eine frühzeitige Entwurfszertifizierung.
Planen Sie die erforderlichen Sicherheitsmargen und Reservefaktoren anhand vorgegebener Auslegungskriterien. Probabilistische Laminatanalysen und Versagenshypothesen für First-Ply-Failure-Analysen, Analysen des Versagens von Sandwichs und der Delamination ermöglichen eine effiziente und frühzeitige Zertifizierung von Verbundwerkstoffen.
Versagensverhalten vorhersagen
Das endgültige Versagensverhalten ist ein wesentlicher Bestandteil des Entwurfsprozesses, insbesondere bei Anwendungen mit strengen Sicherheitsanforderungen. Zur Vorhersage von Bruch, Beulen oder Delaminierung von Endlosfaserverbundwerkstoffen müssen numerische Materialbeschreibungen dies berücksichtigen und diese wichtigen Elemente genau darstellen.
Wenn quasistatische Belastungsbedingungen untersucht werden, sagt Altair® OptiStruct® das Versagen von Verbundwerkstoffen genau voraus.
Mit Altair® Radioss® können Aufprallanalysen für Ereignisse wie Vogelschlag, Absturz und Fall durchgeführt werden, um genaue Vorhersagen über das multiphysikalische Verhalten zu erhalten. Benutzer können die Vorhersagequalität des Bauteilverhaltens mit allgemeinen Versagensmodellen und der Adaptierung von Versagensmodellen für spezielle Anforderungen verbessern.
Materialdaten und Charakterisierung
Die Verfügbarkeit von Materialdaten ist eine große Herausforderung bei der Simulation von Verbundwerkstoffstrukturen. Die Datenblätter der Materiallieferanten oder die Werte in den Handbüchern geben nicht die tatsächlichen Eigenschaften wieder, die sich aus den einzelnen Herstellungsprozessen ergeben. Die Durchführung einer vollständigen Materialcharakterisierung durch eine Testkampagne ist oft kostspielig und zeitaufwändig.
Das Altair® Material Data Center™ ermöglicht es Designern, Ingenieuren und Wissenschaftlern, Materialien in einer eigenständigen Anwendung oder über die Schnittstelle ihrer Simulations- und Optimierungstools zu durchsuchen und zu vergleichen.
Der Multiscale Designer ist ein umfassendes Framework für die Entwicklung prädiktiver und rechnerisch effizienter Materialmodelle für alle Materialeigenschaften, von homogen isotrop bis heterogen anisotrop. Der Multiscale Designer reduziert den Zeit- und Kostenaufwand für die Entwicklung prädiktiver Materialmodelle bei minimalem Bedarf an experimentellen Daten.
Ein flexibler Ansatz
In der heutigen Geschäftswelt brauchen Sie einen Partner, der flexibel mit Ihnen zusammenarbeiten kann. Mit Altair One™ haben Sie Zugang zu allen Altair Produkten und die Möglichkeit, Lösungen in jeder Größenordnung zu finden.
Altair kann auch Ihr Entwicklungsteam verstärken oder Ihr Entwicklungsteam sein, um großartige Produkte mit modernster Technologie basierend auf jahrzehntelanger Erfahrung zu entwickeln. Die Altair Partner Alliance (APA) erweitert Ihre Entwicklungs- und Analysemöglichkeiten durch ein Technologie-Portfolio von Drittanbietern, die alle über Ihre Altair Units Lizenz verfügbar sind.
Ausgewählte Ressourcen
Lightweighting With Laminate Composites: Vibro-Acoustic Design Using AlphaCell
Laminate composites are often the answer to ever increasing lightweighting demands. While significant advances were made regarding mechanical strength, there remain a number of challenges regarding their vibro-acoustic properties. Composites are indeed lighter and stiffer, which as a result, tends to decrease their sound insulation properties at critical audible frequencies. One thus needs a thorough design of the structure to avoid acoustic comfort failure. During this webinar, a unique approach to predict the vibro-acoustic response of laminate composites will be presented. Supported by short computational times and high fidelity predictions, this new feature of AlphaCell enables to optimize the design at an early stage of the project. In addition to accurate predictions, this model further enables to reduce the computational cost in FE analyzes by providing material cards with condensed properties. Presenter: François-Xavier Bécot | Director and Executive Co-Manager, Matelys Featuring AlphaCell by Matelys, available through the Altair Partner Alliance.
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Cost Optimization in Composite Structures
Cost optimization is a driving force in all fields of industry, with every manufacturer competing to provide a cost-effective solution to the end customer. The paper addresses how to perform an early-stage design of components with emphasis on cost optimization and without consuming too much of a construction designer's precious time. The main objective of this paper is to generate a proposal for a car seat design, based on free size optimization and cost optimization using Altair OptiStruct commercial engineering software.
Advanced Composite Material Calculations at eStress Using HyperWorks, LAP and CoDA
eStress' needed to develop a practical and generalized approach to assess the behavior of curved composite beams under corner unfolding loading for design sizing. This process shows how HyperWorks, LAP and CoDA worked together to achieve this.
Practical Optimization for Aerospace Series: Composite Optimization
Composite materials have become the structural material of choice in many industries due to their improved strength to weight ratios compared to more traditional materials. A design methodology specific to composites is necessary to take full advantage of the unique performance and manufacturing capabilities of these materials. This webinar demonstrates Altair’s composite optimization methodology which produces an efficient final design while meeting engineering requirements.
In this webinar, we discuss how to:
- Identify efficient ply orientations and shapes for a given part
- Determine the necessary number of each ply to meet engineering requirements
- Produce a final, fully defined laminate for further analysis and manufacturing
For more details on the Practical Optimization for Aerospace webinar series, please visit: web.altair.com/practical-optimization-for-aerospace-webinar-series
