用于分析分层复合材料的软件
您可以使用复合材料模块进行建模
结构力学模块为预定义的物理界面提供了专门设置，以更轻松地设置和运行分析。复合材料模块包括其他接口和材料模型，以模拟复合层压板，这取决于您喜欢哪种层理论以及正在运行的分析类型。除了定期的结构分析（例如固定，特征频率，瞬态，线性屈曲和其他分析）外，您还可以执行第一层失败和多尺度建模。由于它们是工程材料，因此复合层压板容易出现不同种类的故障模式。因此，对复合层压板进行各种失败分析至关重要。
请注意，您还可以通过附加组件优化几何尺寸，复合上型层，厚度，纤维取向和设计的材料特性优化模块。
查看有关您可以使用下面复合材料模块建模的更多详细信息。
这分层外壳界面可在3D中获得，提供了一种基于层的理论的方法，用于对复合层压板的详细分析。边界条件可以放置在单个层以及层之间的各个接口上。单个层中的材料可以是非线性的。它还支持参考表面和通过厚度方向的位移场的不同形状顺序。结果包括完整的3D应力和应变分布，因此您可以计算层间应力并研究每个层次内的应力变化。
该物理界面的配方使其适用于有限数量的较厚至中等薄的复合壳。
受到弯曲的简单支持的三层复合层压板中的应力。
使用复合材料模块，壳界面通过新的材料模型增强：分层线性弹性材料。它基于一类剪切变形理论，该理论是一类等效的单层理论，其中所有层都汇总为等效材料。结果包括完整的3D应力和应变分布，因此您可以研究每个椎板内部的应力变化。
该材料模型适用于薄到中等厚的壳，可以容纳许多层而不会产生显着性能的影响。
由厚PVC泡沫组成的风力涡轮复合刀片中的应力作为核心材料，每侧都被几层玻璃纤维复合材料包围，并结合了外部碳纤维覆层。
复合层压板的分析相对困难，因为它涉及不同的几何尺度。在两个不同量表上进行的分析称为微力学分析和大力学分析。
通常，薄片由纤维和基质材料组成。椎板的均质特性取决于成分的特性以及混合成分的体积分数。微力机械分析涉及单个椎板或其具有纤维和基质材料的代表性单位电池的建模。该分析的目的是计算薄片的均质材料特性。
具有20％纤维体积分数的纤维复合材料的代表性单元。该模型用于确定等效平均各向异性材料。
复合层压板的屈曲是一种常见现象，因此是一个重要的设计标准。设计可以承受压缩或扭转屈曲载荷的复合层压板至关重要。在comsol多物理学中®软件，任何一种层压理论都可以用于计算复合层压板的关键屈曲载荷因子。
同一复合层压板的屈曲模式，在层中具有不同选择的纤维方向。
复合层压板由许多粘合或层压在一起的层组成。在不同的加载条件下（尤其是冲击负荷），两层之间的键可以在特定区域中断。为了准确预测受损的复合层压板的响应，分层区域的建模变得至关重要。
在comsol多物理学中®，这可以使用基于层的理论来实现分层外壳界面。在那里，薄弹性层，界面节点可用于建模复合层压板的不同层之间的分层区域。
复合层压板在不同频率下的阻抗。比较有和没有剥离区域的层压板的结果（插图中显示）。
用于扩展复合材料分析的多物理耦合
在许多情况下，基于结构要求设计的复合层压板是设计的，但是在某些情况下，必须考虑其他物理现象。层压板和其他过程中的力学之间有两种根本不同类型的相互作用：在层压层内发生的方法以及层压板作为边界的情况。
热和电磁相互作用
在层压板内发生了一些物理过程，其中热和电效应是显着的，并且根据综合响应设计层压板很重要。分层材料技术使您可以在同一分层材料中使用不同的物理界面，并且可以同时解决所有物理现象，包括它们之间的耦合。从结构设计的角度来看，这两种层压理论都可以与复合层压板的热模型和电气建模耦合。一个例子是焦耳加热和复合层压板的热膨胀。
为了访问这些多物理耦合，传热模块和AC/DC模块分别需要热和电磁相互作用。
流体和声学互动
在其他物理过程中，层压板充当3D域的边界，其中发生了重要的事情。等效单层理论分层线性弹性材料在里面壳界面允许您使用复合层压板将复合层压板与周围的流体搭配流体结构相互作用多物理耦合节点。该功能很容易用于层流，以及与CFD模块。
同样，为了建模杂种声学问题，您可以使用该复合层压板将复合层压板与周围的声学域进行融入声学结构边界多物理耦合节点，与声学模块。
在六层复合材料中加热引起的等效应力分布。
定义和可视化层压板的专用工具
复合层压板由几层不同的材料，纤维取向，厚度等组成。为了可视化上篮并以方便的方式提供信息，复合材料模块提供了一组专业工具。此外，由于复合层压板本质上是各向异性的，并且在厚度方向上通常是异质的，因此通常不足以评估参考表面上的结果。您需要评估每一层以及通过厚度方向的结果。
分层材料特征
这分层材料节点可用于定义上篮，其中每一层都有自己的材料数据，厚度和主要方向。以这种方式定义的分层材料可以使用分层材料堆栈创建更复杂的分层材料的节点，当上载是重复的时或建模ply下降时，该节点特别方便。您还可以定义层之间接口的材料属性。
图层预览图
为了可视化复合上色的输入数据，有两个预览图图层堆栈预览和层横截面预览。这图层堆栈预览图描绘了每一层中的层数以及主纤维方向。这层横截面预览图显示了每一层的厚度以及参考平面的位置。
分层材料连接
在并排配置或建模下降情况时，将两个不同的层压板连接在一起时，可以使用分层材料堆栈节点与连续性节点在分层外壳界面。可以通过不同的选项来控制两个层压板的连接区域。可以使用两种层压板的连接层可视化层横截面预览图上可用的情节连续性节点。
分层材料数据集
即使将复合层压板建模为表面（2D）几何形状，您也可以使用有限厚度的几何形状可视化结果分层材料数据集。它还使您可以在厚度方向上缩放几何形状，以更好地可视化薄层。使用此数据集，您可以将结果绘制为3D几何形状上的表面或3D几何形状中的切片。
分层材料切片
这分层材料切片情节在复合层压板中创建切片方面提供了更多的自由。在以下情况下，它很有用：
- 仅通过一个或几个选定的层创建切片
- 通过某些或所有层创建切片，但不一定将其置于厚度方向
- 详细检查特定层并在该层中的特定位置创建切片，而不是中间平面
通过厚度图
这通过厚度情节使您能够可视化边界上特定位置的任何数量的变化，以针对强化厚度。您可以在边界上选择一个或多个几何点，也可以选择创建切点数据集。也可以直接指定点坐标。与其他图不同，结果数量绘制在X- 轴，而厚度坐标则绘制在y-轴。
分层材料的上色以及图层堆栈预览图显示了每一层的主纤维方向。
由五种升华的层压板的横截面。显示了每一层和参考平面位置的厚度。
两种分层材料之间的连接并排相遇。描绘了衬里。
使用分层材料数据集对厚的三层层压板的不同类型的可视化。
在设计为五层复合层压板设计的管的所有层中的应力。
三层层压板中的横向剪切应力，比较分层外壳接口和精确的3D解决方案。
每个业务和每个模拟都需要不同。
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