第五章、复合材料计算机辅助设计演示课件.ppt

第二节、纺织结构复合材料产品的计算机辅助设计 平面轮廓扫描法： 将一个二维轮廓在空间平移或旋转而扫描出一个实体。 整体扫描法：即使一个物体在空间运动以产生新的物体形状。 平面轮廓扫描 整体扫描 精选编制 第二节、纺织结构复合材料产品的计算机辅助设计 纺织结构复合材料产品造型设计示例 多数复合材料产品为层合壳的结构，因此，较多的采用表面建模系统，少数为实体建模 复合材料化工存储罐 精选编制 第二节、纺织结构复合材料产品的计算机辅助设计 上两图采用表面建模技术对回转体容器进行设计，先画母线，然后绕容器轴线旋转而成，接管是由CAD建模系统的拼装功能实现。 复合材料水箱 精选编制 第二节、纺织结构复合材料产品的计算机辅助设计 管道模型采用轮廓线平移而得到，弯管模型同时采用了旋转和平移两种方法 窨井盖采用了三维实体建模方法 复合材料通风管、地下管及压力管道 复合材料窨井盖 精选编制 第二节、纺织结构复合材料产品的计算机辅助设计 复合材料产品的结构性能设计 上一部分着重产品的外观角度设计 本部分着重从产品在使用条件下的强度、刚度、稳定性的分析计算，确定产品的整体结构、各部分几何形状、材料品质、尺寸要求等。 这部分工作需要有限元计算软件来完成 精选编制 第二节、纺织结构复合材料产品的计算机辅助设计 什么是有限元软件？ 有限元分析是对于结构力学分析迅速发展起来的一种现代计算方法。它是50年代首先在连续体力学领域--飞机结构静、动态特性分析中应用的一种有效的数值分析方法，随后很快广泛的应用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续性问题。有限元分析软件目前最流行的有：ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC四个比较知名比较大的公司。 精选编制 第二节、纺织结构复合材料产品的计算机辅助设计 有限元法（FEA，Finite Element Analysis） 用较简单的问题代替复杂问题后再求解。它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成，对每一单元假定一个合适的近似解，然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件），从而得到问题的解。 这个解不是准确解，而是近似解，因为实际问题被较简单的问题所代替。由于大多数实际问题难以得到准确解，而有限元不仅计算精度高，而且能适应各种复杂形状，因而成为行之有效的工程分析手段。 精选编制 第二节、纺织结构复合材料产品的计算机辅助设计 CAD系统中的几何造型软件带有标准接口，可以是产品图形信息转换成计算机分析软件所需的图形和数据信息，不需要在有限元软件中另外作图。 有限元软件可以准确的完成单元划分，节点编号，修改边界约束信息和载荷信息等，以绘制各宗应力、变形的等值线等工作，从而能够快速有效的对控制方程进行数值求解。 精选编制 第二节、纺织结构复合材料产品的计算机辅助设计 有限元分析分为三个部分： 前处理：包括离散化数学模型的建立、材料参数的输入、边界条件的模拟、载荷的模拟、分析类型的确定。 数值计算 后处理：根据不同的强度理论，计算出相应结果，并采用直观的色彩显示出模型各个部位的应力水平，可以自动的画出等应力线 精选编制 第二节、纺织结构复合材料产品的计算机辅助设计 纺织结构复合产品计算机辅助设计实例 大型冷却塔复合材料导凤筒计算机辅助设计 直径10m，高6m，由24块通过法兰边连接组合而成的大型复合材料冷却塔风筒，经过前处理的有限元模型如图。该模型划分了5376个单元，共5891个节点，采用三维板壳四边形单元形式。 风筒有限元模型 精选编制 第五章、纺织结构复合材料的计算机辅助设计与集成制造系统 纺织结构复合材料 精选编制 第一节、纺织结构复合材料的计算机辅助设计系统 什么是计算机辅助设计系统？ 计算机辅助设计（computer Aided Design,简称CAD）是工程技术人员借助于计算机系统进行工程设计的一种综合性高技术。 基本内容包括： 科学分析计算 工程数据管理 图形绘制 精选编制 第一节、纺织结构复合材料的计算机辅助设计系统 1972年国际信息处理联合会（IFIP）定义 计算机辅助设计（CAD） ： 是任何机器混编在解题专业组中的一种技术。从而将人和机器的最好特性紧密的结合起来，因此这个专业组的工作较他们的任何单独一个的工作都要好。 精选编制 第一节、纺织结构复合材料的计算机辅助设计系统 CAD的应用领域： 机械织造、汽车、航空、大规模集成电路 CAD在复合材料领域应用也很广泛 1988,CAD技术在复合材料方面应用的国际会议首次在英国召开。 近年来，随着高容量、高速度的微型计算机的普及，CAD技术在复合材料及其产品设计中应用更加深入。 精选编制 第一节、纺织结构复合材料的计算机辅助设计系统 为什么需要计算机辅助设计系统？ 用于生产纺织结构复合材料的原料比较昂贵 纺织结构的复杂性（三维