ESI PAM Composites 2018

PAM Composites 2018是一款專業(yè)的復(fù)合材料制造仿真解決方案，同時(shí)也是由ESI集團(tuán)公司最近發(fā)布了其最新版本，該CAE工具幫助加工和設(shè)計(jì)工程師預(yù)測(cè)，分析和糾正可能通過(guò)制造工藝引入的復(fù)合材料中的任何缺陷。還允許您定義和優(yōu)化工藝參數(shù)，從而最大限度地減少制造缺陷并提高最終產(chǎn)品質(zhì)量。使用能夠幫助用戶快速進(jìn)行加工和設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)，分析和糾正可能通過(guò)制造工藝引入的復(fù)合材料中的任何缺陷，支持預(yù)測(cè)連續(xù)纖維增強(qiáng)熱固性樹(shù)脂基復(fù)合材料構(gòu)件在制造工藝過(guò)程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力和變形，幫助用戶最小化生產(chǎn)缺陷制件的風(fēng)險(xiǎn)、掌握模具設(shè)計(jì)和制造過(guò)程；提供快速設(shè)計(jì)、精確分析工藝過(guò)程、模具優(yōu)化以及最終設(shè)計(jì)的校核。支持非等溫填充分析、固化分析、考慮樹(shù)脂在厚度方向的流動(dòng)情況的實(shí)體建模分析。軟件的高性能求解器保證了工業(yè)實(shí)際件的計(jì)算時(shí)間，此計(jì)算時(shí)間與模型尺寸和其復(fù)雜性無(wú)關(guān)。幫助工程師選擇最合適的材料，正確的模具設(shè)計(jì)和最佳的工藝參數(shù)。在考慮成型過(guò)程的物理現(xiàn)象基礎(chǔ)上！并且新版的PAM Composites 2018無(wú)論是在軟件的性能還是在功能上都得到全面的加強(qiáng)和優(yōu)化。包括，精確模擬濕壓縮成型或壓縮樹(shù)脂傳遞成型（C-RTM）等工藝的能力。由于縮短了生產(chǎn)時(shí)間，汽車和航空工業(yè)正在積極分析這些過(guò)程。新功能還包括建模中的更多用戶友好性以及用于熱成型，固化，翹曲分析的新后處理功能。除此之外，PAM Composites 2018還支持工程師選擇最合適的材料，正確的模具設(shè)計(jì)和最佳的工藝參數(shù)。在考慮成型過(guò)程的物理現(xiàn)象基礎(chǔ)上，PAM-FORM支持用戶預(yù)測(cè)和跟蹤制造誘發(fā)的缺陷，比如褶皺，從而優(yōu)化工藝參數(shù)修正缺陷。對(duì)層合板的每一層進(jìn)行建模，從而支持用戶預(yù)測(cè)成型過(guò)程中的內(nèi)部褶皺或分層。這是一款現(xiàn)成的工業(yè)工具，用于輔助復(fù)合材料制造行業(yè)中的專業(yè)人員。

新功能

1.新功能包括精確模擬濕壓縮成型或壓縮樹(shù)脂傳遞成型（C-RTM）等工藝的能力。 由于縮短了生產(chǎn)時(shí)間，汽車和航空工業(yè)正在積極分析這些過(guò)程。 
2.新功能還包括建模中的更多用戶友好性以及用于熱成型，固化，翹曲分析的新后處理功能。
3.裝飾和熱成型：分析干紡織品和預(yù)浸材料（有機(jī)片或纖維增強(qiáng)熱固性材料）的懸垂性和熱成形性，
PAM-FORM支持真實(shí)的模擬和預(yù)測(cè)干纖維布或預(yù)浸料的成型過(guò)程。此軟件是基于與各行各業(yè)（汽車，航空，航天）的單位合作項(xiàng)目研發(fā)出來(lái)的。
4.支持工程師選擇最合適的材料，正確的模具設(shè)計(jì)和最佳的工藝參數(shù)。在考慮成型過(guò)程的物理現(xiàn)象基礎(chǔ)上，PAM-FORM支持用戶預(yù)測(cè)和跟蹤制造誘發(fā)的缺陷，比如褶皺，從而優(yōu)化工藝參數(shù)修正缺陷。對(duì)層合板的每一層進(jìn)行建模，從而支持用戶預(yù)測(cè)成型過(guò)程中的內(nèi)部褶皺或分層。這是一款現(xiàn)成的工業(yè)工具，用于輔助復(fù)合材料制造行業(yè)中的專業(yè)人員。
5.支持工藝工程師和設(shè)計(jì)工程師定義和優(yōu)化：
（1）成型過(guò)程：沖壓、熱成型、隔膜成型、拉伸成型
（2）工藝參數(shù)：模具速度、壓力、溫度曲線、…
（3）模具的設(shè)計(jì)：通過(guò)預(yù)測(cè)（每一單層板或者層合板）
（4）褶皺
（5）橋接
（6）厚度
（7）纖維方向
（8）平面展開(kāi)圖
6.包含以下材料模型：UD、NCF、織物、干布、預(yù)浸料、熱塑性或熱固性樹(shù)脂

軟件特色

1.殘余應(yīng)力和幾何扭曲的計(jì)算：預(yù)測(cè)復(fù)合材料零件的制造引起的殘余應(yīng)力和形狀變形
2.支持預(yù)測(cè)連續(xù)纖維增強(qiáng)熱固性樹(shù)脂基復(fù)合材料構(gòu)件在制造工藝過(guò)程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力和變形。
3.商業(yè)版軟件在2013年9月第一次發(fā)布，是多年來(lái)在熱-化學(xué)-力學(xué)分析中的研究和實(shí)驗(yàn)的結(jié)晶。它是由航空和風(fēng)電行業(yè)的工業(yè)伙伴和項(xiàng)目共同支持研發(fā)出來(lái)的成果。在復(fù)合材料工藝成型過(guò)程中，熱固性樹(shù)脂基復(fù)合材料經(jīng)歷了一個(gè)固化過(guò)程，樹(shù)脂從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)。這個(gè)熱-化學(xué)過(guò)程導(dǎo)致的殘余應(yīng)力最終會(huì)使制件發(fā)生變形。
4.工藝導(dǎo)致的變形量預(yù)測(cè)
在大多數(shù)行業(yè)里，控制復(fù)合材料制件的幾何變形量是一個(gè)關(guān)鍵的挑戰(zhàn)：高性能的航空結(jié)構(gòu)件有緊密度公差；滿足公差要求對(duì)于裝配而言非常重要，特別是對(duì)于風(fēng)機(jī)葉片這種非常大的制件來(lái)說(shuō)。軟件可以作為昂貴且耗時(shí)的物理實(shí)驗(yàn)的替代方5.軟件計(jì)算考慮了主要的影響因素的工件變形量，這些影響因素包括：層合板鋪層、樹(shù)脂熱膨脹、固化收縮、固化溫度和模具熱膨脹。
6.從CATIA CPD到ESI解決方案的數(shù)據(jù)傳輸：CPD-to-ESI，將數(shù)據(jù)從CATIA CPD傳輸?shù)紼SI仿真解決方案軟件
7.CATIA V5的解決方案
在CATIA V5環(huán)境下對(duì)復(fù)合材料制件進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造仿真分析的解決方案，ESI集團(tuán)的CATIA V5 PLM，是指在PLM這個(gè)強(qiáng)大的建模環(huán)境下，直接給復(fù)合材料制件設(shè)計(jì)者提供一系列關(guān)于設(shè)計(jì)和制造問(wèn)題的仿真解決方案的工具。
8.通過(guò)直接基于CATIA V5復(fù)合材料設(shè)計(jì)模塊中的鋪層定義進(jìn)行模擬，大幅度的增加了生產(chǎn)力，
9.直接輸出平面展開(kāi)圖、2D/3D轉(zhuǎn)換等設(shè)計(jì)選項(xiàng)到數(shù)字制造機(jī)器上能夠節(jié)省大量的時(shí)間。
10.完全整合的應(yīng)用大幅度的降低了設(shè)計(jì)周期，支持模具設(shè)計(jì)和模擬結(jié)果直接進(jìn)行鏈接。
11.用戶從強(qiáng)大的CATIA V5 3D-PLM合作的工程環(huán)境下直接受益。
12.這些模塊通過(guò)將材料信息（如剪切，溫度和固化程度）從過(guò)程的一個(gè)階段轉(zhuǎn)移到下一個(gè)階段進(jìn)行相互通信。
13.您可以將制造結(jié)果轉(zhuǎn)移到結(jié)構(gòu)分析中，用于“竣工”而不是“按設(shè)計(jì)”的結(jié)構(gòu)分析。由于采用了這種工藝/設(shè)計(jì)方法，您可以最大限度地減少設(shè)計(jì)余量并優(yōu)化產(chǎn)品的重量減輕。

PAM Composites 2018使用幫助

CAD導(dǎo)入
1.CAD數(shù)據(jù)的導(dǎo)入在Visual-Mesh應(yīng)用程序中完成。 Visual-Mesh也是用于曲面網(wǎng)格生成，基本CAD操作（基礎(chǔ)曲面創(chuàng)建，CAD清理，曲線創(chuàng)建等）的應(yīng)用程序。
2.CAD數(shù)據(jù)可以保存在視覺(jué)失真模型中，以保持模型的歷史。
網(wǎng)格導(dǎo)入：
1.可以從Visual-Distortion應(yīng)用程序中為最常見(jiàn)的網(wǎng)格格式導(dǎo)入網(wǎng)格物體：
CAEDS：.unv
PAM-CRASH：.pc
Nastran：.nas，.dat，.bdf，.BLK
STL：.stl
Visual-Mesh應(yīng)用程序支持其他網(wǎng)格格式。
網(wǎng)格菜單
1.網(wǎng)格菜單存在于Visual-Distortion應(yīng)用程序中。該菜單專用于以下操作：
2.網(wǎng)格操作：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，拆分元素...
3.網(wǎng)格創(chuàng)建：創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)，元素...
4.此菜單包含Visual中可用的所有選項(xiàng)以創(chuàng)建3D網(wǎng)格（實(shí)體元素）。
5.此菜單中集成了名為“Laminate mesh”的復(fù)合材料的特定選項(xiàng)。此選項(xiàng)基于Layer Design Manager中現(xiàn)有的2D網(wǎng)格和堆疊定義創(chuàng)建3D網(wǎng)格。
與設(shè)計(jì)鏈接
1.可以導(dǎo)入來(lái)自復(fù)合設(shè)計(jì)應(yīng)用程序的文件，以便在Visual-Distortion中檢索堆疊定義。支持來(lái)自CATIA V5 CPD-to-ESI插件和Fibersim的XML文件。
2.這些文件包含定義層幾何的外殼網(wǎng)格（每層為一個(gè)網(wǎng)格）。它們可以通過(guò)視覺(jué)失真中的Distortion / Import draping files選項(xiàng)導(dǎo)入。在導(dǎo)入這些文件之前，模型中應(yīng)該已經(jīng)存在2D外殼網(wǎng)格或3D實(shí)體網(wǎng)格。導(dǎo)入包括將XML的殼網(wǎng)格映射到當(dāng)前模型的幾何圖形，檢索在XML和玫瑰花結(jié)中定義的材料（僅用于CPD到ESI XML）。所有這些信息都在圖層設(shè)計(jì)管理器中收集。
單位管理
用戶必須指定XML文件的單位。這是在映射期間用于縮放目的的XML中的shell網(wǎng)格的長(zhǎng)度單位?？s放是使用“工具/單位”中定義的“長(zhǎng)度單位”完成的，因此應(yīng)在運(yùn)行導(dǎo)入前正確設(shè)置。
造型
支持的元素
僅支持3D（實(shí)體元素）建模，元素類型應(yīng)如下所示：
1.復(fù)合材料部件（通過(guò)層設(shè)計(jì)管理器分配）可以包含Tetra（4個(gè)節(jié)點(diǎn)），Penta（6個(gè)節(jié)點(diǎn)）和Hexa（8個(gè)節(jié)點(diǎn)）單元。
2.具零件（通過(guò)零件管理器分配）可能包含Tetra（4個(gè)節(jié)點(diǎn)），Penta（6個(gè)節(jié)點(diǎn)）和Hexa（8個(gè)節(jié)點(diǎn)）單元。
建模方法學(xué)
在PAM-DISTORTION中，可能有兩種建模類型：
1.使用層壓板屬性的模型
運(yùn)行失真模擬時(shí)，建議使用疊層分配。這意味著屬于一個(gè)層壓板的所有元件都具有相同的特性。這種方法不考慮由非對(duì)稱層壓板產(chǎn)生的耦合效應(yīng)。采用這種方法，必須使用以下嚙合要求：最大縱橫比為20（平面內(nèi)和透過(guò)厚度網(wǎng)格尺寸之比）此準(zhǔn)則用于穩(wěn)定性目的。計(jì)算過(guò)程中較大的比例可能會(huì)導(dǎo)致穩(wěn)定性問(wèn)題。半徑90°的6個(gè)元素（每15°1個(gè)元素）這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)被用來(lái)獲得幾何形狀的良好離散化和曲率中的應(yīng)力的良好預(yù)測(cè)。5個(gè)元素穿過(guò)厚度，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)用于很好地預(yù)測(cè)平面外剪切和彎曲行為。
2.使用層的屬性模型：
在某些情況下，不能使用使用層壓板屬性的模型（即非對(duì)稱層壓板），并且可以使用通過(guò)層板屬性的方法。這種類型的方法需要通過(guò)一層固體元素對(duì)每層復(fù)合材料進(jìn)行建模。這可能導(dǎo)致非常大的模型達(dá)到解算器極限。這就是為什么建議使用層壓法的原因。采用這種方法時(shí)，必須使用以下網(wǎng)格劃分要求：最大縱橫比為20（平面內(nèi)和透過(guò)厚度網(wǎng)格尺寸之比）
此準(zhǔn)則用于穩(wěn)定性目的。計(jì)算過(guò)程中較大的比例可能會(huì)導(dǎo)致穩(wěn)定性問(wèn)題。半徑90°的6個(gè)元素（每15°1個(gè)元素），這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)被用來(lái)獲得幾何形狀的良好離散化和曲率中的應(yīng)力的良好預(yù)測(cè)。每層復(fù)合材料1層固體元素，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)被用來(lái)有可能為復(fù)合材料的每一層分配鋪層性質(zhì)和角度。
多階段計(jì)算
1.可以在PAM-DISTORTION中鏈接模擬，例如固化過(guò)程中（零件在模具中時(shí)）和固化后（零件未模制時(shí)）的變形。
2.鏈接通過(guò)定義模擬類型在“模擬參數(shù)”中完成。如果模擬是固化后的變形，則用戶必須指定前一階段的模型（固化模型期間的變形）。
3.在多階段計(jì)算的情況下，每個(gè)階段的vdb模型應(yīng)該是相似的。這意味著它們應(yīng)該包含相同的零件，并且零件應(yīng)該在不同的型號(hào)中保持相同的名稱。
部件停用
1.固化模擬后可以在失真的情況下關(guān)閉一些部件。這種停用在不同情況下很有用：
2.關(guān)閉模具：在模具與模型嚙合的情況下，在固化后的變形過(guò)程中停用模具以便僅獲得沒(méi)有模具相互作用的部分的變形是有趣的。
3.零件的修整/加工：在固化過(guò)程后修整或加工零件。這些區(qū)域需要放在不同的部分，以便能夠停用它們。
治愈模擬先決條件
1.PAM-DISTORTION計(jì)算固化過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)變和應(yīng)力。用戶必須在“模擬參數(shù)”菜單中指定固化模擬的ERF文件。用于失真分析的固化模擬應(yīng)遵循以下一些先決條件：零件的最終溫度應(yīng)該是均勻的（沒(méi)有溫度梯度）并且等于室溫，以便完全扭曲零件。這可能需要運(yùn)行更長(zhǎng)的固化模擬時(shí)間。如果在固化和扭曲模擬過(guò)程中對(duì)模具進(jìn)行建模，則應(yīng)在零件和模具之間的界面處使用HTC界面。這意味著網(wǎng)格應(yīng)該在界面處的固化模擬中斷開(kāi)?？梢酝ㄟ^(guò)“網(wǎng)格/元素操作/分離元素”很容易地完成網(wǎng)格的斷開(kāi)連接。由于PAM-DISTORTION中不支持機(jī)械接觸，所以應(yīng)在失真模型的接口處連接網(wǎng)格。
等靜壓鎖定
1.鎖定條件需要在每個(gè)失真模擬中進(jìn)行定義，即使用戶想要模擬零部件的扭曲而沒(méi)有任何限制（部件未成型）。在這種情況下，用戶需要定義等靜壓鎖定條件。等靜壓鎖定條件意味著零件可以自由變形（無(wú)約束），但零件的剛體運(yùn)動(dòng)（3個(gè)平移和3個(gè)旋轉(zhuǎn)）被鎖定。等靜壓條件可以通過(guò)以下步驟來(lái)定義：
 盡可能選擇3個(gè)節(jié)點(diǎn)（分別命名為N1，N2，N3）。
通過(guò)選擇N1，N2，N3來(lái)創(chuàng)建坐標(biāo)（需要遵守節(jié)點(diǎn)選擇的順序）。
2.它使用以下軸創(chuàng)建坐標(biāo)系：
軸X是N1N2載體
軸Z與N1N2N3平面正交
軸Y被定義為獲得右手坐標(biāo)系
3.使用剛剛創(chuàng)建的坐標(biāo)系定義鎖定條件：
N1鎖定在X，Y和Z上
N2被鎖定在Y和Z上
N3鎖定在Z中
等靜壓條件在模型中有明確的定義是非常重要的，否則它會(huì)過(guò)度限制部件并影響結(jié)果
單位管理
視覺(jué)失真管理不同級(jí)別的單位系統(tǒng)
材料屬性：可以在不同的單位系統(tǒng)中定義一種材料的每個(gè)屬性。
工藝條件：可以在不同的單元系統(tǒng)中定義工藝條件。
模型的幾何形狀：可以使模型的幾何形狀以米，厘米，毫米，英尺或英寸為單位。模型長(zhǎng)度單位通過(guò)Visual-Distortion應(yīng)用程序中的工具/單位定義。
不同級(jí)別之間不需要一致性。這意味著用戶可以在CGS單元系統(tǒng)中定義材料屬性，其中過(guò)程條件為SI，模型以英寸為單位
當(dāng)啟動(dòng)計(jì)算或使用“寫(xiě)入求解器輸入”功能時(shí)，Visual-Distortion通過(guò)將整個(gè)模型（材料屬性，工藝條件，幾何圖形）轉(zhuǎn)換為SI單位系統(tǒng)來(lái)生成求解器輸入。
這意味著解算器生成的ERF文件是以SI為單位的。
目前在PAM-DISTORTION模擬的后處理中沒(méi)有單位管理。
材料特性
變形環(huán)境中的材料數(shù)據(jù)庫(kù)可訪問(wèn)以下材料的定義：
樹(shù)脂：樹(shù)脂材料可用于材料編輯器中的層合特性計(jì)算。
纖維：纖維材料可用于材料編輯器的層強(qiáng)度計(jì)算。
層：使用層設(shè)計(jì)管理器將層材料用于模型中的材料分配?？梢詮牟馁|(zhì)編輯器計(jì)算屬性（以前使用板材表征完成）。
核心：使用零件管理器在模型中分配材料的核心材料。
模具：使用零件管理器在模型中分配材料的模具材料。
性是為復(fù)合材料的不同方向定義的。