叶片复合材料多尺度建模与仿真

📚 共计 30 章节
01
复合材料概述
什么是复合材料 · 分类(基体/增强体) · 叶片用材原因 · 多尺度必要性
概念基础
02
微观力学基础
RVE概念 · Eshelby夹杂 · Mori-Tanaka · 自洽模型
理论细观
03
单向板理论
刚度预测 · Halpin-Tsai · Chamis · 界面效应
层合板刚度
04
层合板理论
CLT · ABD矩阵 · 铺层顺序 · 层间应力
经典设计
05
多尺度建模框架
策略概述 · 信息传递 · 尺度分离 · 均质化/局部化
框架方法
06
RVE建模技术
尺寸确定 · 周期性BC · 随机纤维分布 · 网格划分
RVE建模
07
周期性边界条件
位移约束 · 反周期性 · MPC实现 · 验证
边界PBC
08
纤维随机分布生成
RSA算法 · 改进RSA · 体积含量控制 · 接触检测
算法纤维
09
界面相建模
厚度/属性 · 内聚力模型 · 参数标定 · 脱粘模拟
界面CZM
10
损伤起始与演化
最大应力 · Hashin · Puck · 渐进损伤 · 刚度退化
失效准则
11
Abaqus/Python二次开发
脚本接口 · Python应用 · RVE自动建模 · 批处理
二次开发Abaqus
12
Digimat基础
Digimat简介 · MF/CA/FE模块 · 材料定义 · 联合仿真
Digimat多尺度
13
Digimat多尺度分析
微观-宏观耦合 · 非线性 · RVE建模 · 后处理
耦合非线性
14
ANSYS ACP
ACP界面 · 层合板定义 · 失效准则 · Workbench耦合
ACPANSYS
15
叶片几何建模
翼型数据 · 三维几何 · 铺层定义 · 网格划分
几何叶片
16
叶片载荷与边界条件
气动简化 · 离心力 · 温度载荷 · 根部固支
载荷边界
17
叶片静力分析
线性/几何非线性 · 位移/应力/应变解读
静力分析
18
叶片模态分析
模态理论 · 频率/振型 · 预应力模态 · 频率避让
模态动力学
19
叶片屈曲分析
线性/非线性屈曲 · 后屈曲路径 · 缺陷敏感性
屈曲稳定性
20
叶片疲劳分析
S-N/E-N曲线 · Miner累积 · 变幅载荷 · 复合材料疲劳
疲劳寿命
21
叶片冲击仿真
鸟撞/冰雹 · 显式动力学 · 冲击损伤 · 剩余强度
冲击显式
22
制造工艺仿真
热压罐 · RTM · 残余应力 · 固化变形补偿
工艺制造
23
多尺度疲劳分析
微观疲劳机制 · 多尺度寿命预测 · RVE疲劳 · 验证
多尺度疲劳
24
多尺度失效分析
微观→宏观失效链 · 多尺度准则 · 渐进失效模拟 · 实验
失效多尺度
25
优化设计基础
三要素 · 梯度/无梯度优化 · 多目标优化
优化基础
26
铺层优化
铺层顺序/厚度优化 · 遗传算法 · 制造约束
铺层GA
27
多尺度优化
微观结构优化 · 宏观-微观协同 · 计算效率
多尺度协同
28
不确定性量化
不确定性来源 · 蒙特卡洛 · 随机有限元 · 可靠度
不确定性可靠度
29
机器学习在复合材料中应用
代理模型 · 神经网络预测 · 数据驱动 · 迁移学习
ML代理模型
30
综合案例:风电叶片多尺度仿真
案例背景 · 建模流程 · 结果分析 · 设计改进
综合项目