ESAComp详细介绍.ppt

复 合 材 料 分 析 设 计 软 件1复合材料分析设计软件复合材料分析设计软件ESAComp 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件2复合材料分析设计方面的特殊需要复合材料分析设计方面的特殊需要n需要的分析比金属材料多得多；n微观力学层面的分析；n层合复合材料本身的构造设计与性能分析；n需要详细定义各层的材料属性；n有多种复合材料自身的特殊失效准则；n需要详细研究每一层的应力应变分布和失效；n对胶接与机械连接接头需要做专门的分析；n……问题的提出 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件3通用有限元软件在复合材料分析方面的不足通用有限元软件在复合材料分析方面的不足n在有限元分析的准备阶段，在材料种类的选择、叠层顺序、铺层角和铺层厚度的组合设计方面的实用性不大；n在单层的级别上对复合材料结构进行详细分析时，有限元软件包提供的后处理能力十分有限，很难在单层的级别上查看应力应变分布；n有限元软件包提供的可选失效准则非常有限，忽略了很多复合材料特有的具体失效准则；n在评价层合板的应力应变状态时，有限元软件通常不考虑内部载荷；n没有微观力学层面的分析，没有复合材料的数据库；n没有复合材料的设计能力，……问题的提出 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件4ESAComp软件的背景软件的背景n最初由欧洲航天局(ESA/ESTEC)在90年代初期开发。

n软件开发背景•欧洲航天工业界使用众多内部软件进行复合材料结构特殊分析；•没有专门针对复合材料的通用而权威的软件；•需要开发一个具有在统一用户界面下整合各种复合材料分析、设计工具的一个单一标准的复合材料专业软件来取代这些内部软件ESAComp 背景 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件5ESAComp 功能概况n专门针对层合复合材料结构分析与设计n多种专业的复合材料结构分析能力（单层板微观力学分析，层合板多种分析）n结构单元快速可靠的分析能力 (梁，板，圆柱壳，胶接，机械连接接头……)n与主流CAE软件的接口，方便地为复合材料结构有限元分析准备材料属性，并对有限元计算结果进行针对复合材料的详细后处理n适合于复合材料结构概念设计与初步设计 (材料选择，层合板创建，……)ESAComp 概况 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件6ESAComp 功能概况功能概况分析工具分析工具• 纤维/基体微观力学• 单层板和层合板• 结构单元 梁分析 板分析 圆柱壳体 胶接分析 机械连接设计工具设计工具•层合板评估工具•层合板创建工具 ESAComp 分析与设计系统分析与设计系统用户扩展其他应用(批处理模式)有限元软件ESAComp 概况 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件7ESAComp的主要特色的主要特色n采用统一的图形用户界面方便地访问所有的功能n用户级和公司级数据存储(材料性能、层合板、结构单元以及载荷工况)n层合板分析（CLT经典层合板理论,FSDT一阶剪切变形理论 ,FPF首层失效,……）n多种分析能力和图形化的结果显示n独特的设计能力n成熟的有限元接口ESAComp 特色 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件8提供丰富的材料数据库提供丰富的材料数据库nESAComp 的材料数据库包含上千种材料，不仅提供航空航天领域的材料，还包括其他工业级的常用材料。

大部分数据来自材料供应商，但也有一些典型的材料数据出自多个来源n材料数据库顶层结构： •纤维•基体材料•均匀板•纤维增强板•粘合剂•均匀芯层•蜂窝芯层ESAComp 特色 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件9ESAComp 的主要特色的主要特色n用户扩展•可以使用 CLIPS语言自定义特殊失效准则与微观力学模型•从外部程序使用ESAComp 进行批处理分析，XML输入/输出•结果显示和报告生成可以使用ESAComp的宏语言进行配置•用户模型的集成 (在 ESAComp 4.0中)•GUI/数据库扩展n全面完整帮助文档和理论背景文档ESAComp 特色 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件10ESAComp的用户价值用户价值nESAComp 提高复合材料产品设计的速度和效率速度和效率•在专业的复合材料设计环境中进行材料选择和层合板初设计•可以进行在概念设计/初步设计时需要的简单有限元分析•为整体结构有限元分析准备更好的起始状态•可以不通过通用有限元软件进行特殊的详细分析•有限元接口提供平滑的数据转换•同一工具可以让不同的用户群使用（设计者和分析者）ESAComp 特色 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件11ESAComp的用户价值用户价值nESAComp 使设计过程更可靠更可靠•可以使用专业的工具来管理材料和层合板创建的数据•可以补充有限元软件的不足，如提供复合材料特殊的失效准则•可以对在一般有限元软件中很少涉及的复合材料结构的凹槽、开口、连接等问题进行分析•在复合材料设计全过程使用一致的方式进行分析nESAComp的系统具有可扩展性nESAComp可以被集成到整个复合材料优化设计过程中ESAComp 特色 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件12ESAComp 软件的开发历史软件的开发历史nESAComp 软件的最初开发工作是1992年在赫尔辛基技术大学的轻型结构实验室中进行的nESAComp 1.0 于1998年发布n2000年成立Componeering 公司n德国CADFEM拥有Componeering 部分股份n到目前的开发工作：超过60人/年n欧洲航天局继续支持ESAComp的开发ESAComp 背景 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件13R&D 合作伙伴合作伙伴n丹麦奥尔堡大学n德国宇航中心DLR – 复合材料结构与自适应系统学院n瑞士西北应用科学大学n芬兰赫尔辛基技术大学合作伙伴 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件14软件合作伙伴软件合作伙伴nMSC公司•ESAComp-Patran 接口nANSYS公司•增强的解决方案合作伙伴 (ESP)nABAQUS公司•集成的程序构件nESTECO srl 欧洲航天技术中心•modeFRONTIER-ESAComp集成 •使用ANSYS和ESAComp的复合材料优化设计解决方案合作伙伴 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件15ESAComp的应用领域的应用领域n如今各行各业的用户都在使用ESAComp处理高性能复合材料：航空，航天，汽车，机车，船舶，海洋工程，建筑，机械，压力容器，国防，教育，能源（风力发电机），医疗，运动和休闲品等。

ESAComp 概况 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件16全球已有27个国家的超过150家公司、大学和研究机构在使用ESAComp nAermacchi S.p.A., 意大利nAirbus,德国nAlcan Airex AG, 瑞士nAlcatel Alenia Space, 法国nBMW AG, 德国nCERN, 瑞士nContraves Space AG, 瑞士nDIAB, 瑞典, 美国,澳大利亚nEADS CASA Espacio, 西班牙n611所, 中国nCAST, Aerospace No. 5 Academy, 中国nTianjin Physical & Chemical Institute ,中国nNorthwestern Polytechnical University ,中国n…主要用户主要用户ESAComp 用户 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件17nEADS 澳大利亚，英国和德国 nESA/ESTEC， 荷兰nFACC ，澳大利亚nHEAD Sport AG， 澳大利亚nSiemens AG，德国nToyota Motorsport GmbH (F1)， 德国nUmoe Mandal AS，挪威nVolkswagen AG，德国主要用户主要用户ESAComp 用户 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件18分析能力分析能力 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件19微观力学分析微观力学分析n允许在材料组分、纤维和基体材料的基础上来预测单层复合材料的力学行为。

n采用混合律公式来预测单层板刚度和湿热膨胀系数n从单向特性和层合板理论得到双向板特性n用户可以自定义微观力学关系分析工具 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件20层合板分析层合板分析n基于经典层合板理论的层合板2.5D行为分析，包括2.5D行为概率分析－蒙特卡罗模拟与灵敏度分析n层合板载荷响应分析，面外剪切和湿热载荷影响（层合板与单层级别）n湿热膨胀行为分析，热传导分析n参数化的“θ－层合板”分析n参数化的“ P－层合板”分析n在湿热载荷下不同层的残余应力分析n材料性能和铺层方向的灵敏度分析n三维有限元分析时的自由边效应分析n复合材料在给定环境历史下的吸湿计算 n具有凹槽、圆形、椭圆形开口的层合板分析n层间剥离等注意: 将夹层结构作为一种特殊的层合板结构分析工具 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件21层合板分析－失效分析层合板分析－失效分析nFPF首层失效分析和 DLF逐层失效分析n有多个常用失效准则，如最大应力/应变、 Tsai-Hill、 Tsai-Wu、 Puck 2D/3D，并可以添加用户自定义的失效准则nILS层间剪切失效分析n夹层板芯层剪切失效与表面基体屈曲分析n不变载荷与可变载荷法确定安全裕度n失效模式与临界层预测分析工具 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件22层合板分析－失效与设计包络线层合板分析－失效与设计包络线nFPF首层失效、 DLF逐层失效与屈曲组合分析n应力应变空间，任意主要载荷的组合n单层板与多层板的层包络线，多种失效准则，将湿热载荷或者机械载荷作为参数分析工具 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件23结构单元分析结构单元分析 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件24板分析板分析n固支、简支与自由边任意组合的矩形板n加强筋截面为T型, 工字型, C型或 Z型等的加筋板n分析类型： 横向载荷分析，面内载荷分析（屈曲分析），固有频率分析n通过内嵌有限元求解器进行分析n分析结果，包括板的变形、失效裕度以及板整个面积上的可能失效形式 n考虑夹层板的面外剪切变形分析工具 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件25圆柱壳分析圆柱壳分析n针对圆锥形结构环形截面的初步设计工具 压力容器、管道、火箭结构等n载荷响应、失效、屈曲、固有频率分析n考虑层合板结构沿母线方向的改变n分析选项允许变载荷情况n考虑几何非线性分析工具 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件26梁、柱分析梁、柱分析n基于铁摩辛科梁理论的梁分析n梁截面类型•层合板/夹层板•矩形•环形•椭圆形•工字型等n分析类型•截面特性分析•横向载荷下的载荷响应与失效分析•轴向载荷下的稳定性分析和失效分析•固有频率分析分析工具 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件27胶接分析胶接分析n连接类型：单/双面搭接，单/双面箍接，单/双面嵌接，黏接等n采用拉压和剪切弹簧的胶接模型，使用线性或双线性材料模型n板梁胶接模型，线性与非线性的粘着条件n允许轴向，弯曲，横向剪切，面内剪切等多种类型载荷与边界条件组合以及非线性本构模型 n预测粘接处变形，胶接应力，由面内载荷和弯曲载荷引起的胶接失效的安全裕度分析工具 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件28机械连接分析机械连接分析n考虑单轴负载的机械连接n连接类型：单/双面搭接n考虑单排紧固件n紧固件间距自由n紧固件可以有不同的直径n考虑紧固件的弹性n结果： 孔边应力集中，层合板失效等n预测连接处的载荷分布以及预测连接的承载能力分析工具 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件29设计能力设计能力 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件30设计能力设计能力n对铺层材料、铺层层数、铺层厚度和铺层方式进行组合找到最佳的结构构造nESAComp 集成了一个独特的设计系统，利用丰富的材料数据库，将设计与多种分析的结果评估相结合进行复合材料结构的交互式设计n目前已经可以为连续层合板的多目标设计问题寻找解决方案设计工具 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件31设计能力设计能力n层合板设计工具•反问题求解器，为用户自定义的设计问题寻找解决方案•层合板评估工具，被选层合板中间搜索满足具体约束的层合板，并按照对约束条件的满足程度对它们按级排序 •层合板的生成工具，帮助进行材料选择和层合板创建设计工具 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件32正在开发的新功能正在开发的新功能n基于环境的材料特性n插入物分析n非线性分析 (大变形)n复合材料疲劳分析n子层概念•多轴加强建模•在子层和层合板级别上的失效准则n增强的板壳、梁分析以及夹层板失效预报n在后处理中考虑内部载荷n考虑集群计算以加快在ESAComp 中进行繁重的后处理n新的用户扩展可能，……新的开发 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件33有限元接口有限元接口 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件34复合材料结构的设计流程复合材料结构的设计流程有限元接口 ESAComp层合板分析软件作为复合材料设计周期中的一部分 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件35ESAComp有限元接口有限元接口n目前支持的有限元软件•ABAQUS•ANSYS•I-DEAS•LS-DYNA•MSC.Patran•Nastran•NISAn今后将要支持的软件•CATIA•UGS.FEMAP•FiberSIM，……有限元接口 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件36从从 ESAComp 输出到有限元软件输出到有限元软件n材料的输出•对实体模型•对壳体，当层合板是在 有限元软件中建立的时n层合板输出•分层复合材料壳单元的材料特性和层合板构建•通用壳单元的层合板刚度矩阵n为有限元软件创建一个文本格式的输入文件有限元接口 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件37从有限元软件输入到从有限元软件输入到 ESACompn材料和层合板构建信息n可以将壳单元/节点的应力－应变状态输入到ESAComp中n在复合材料工具中进行后处理•层级别的载荷响应•失效评估–众多失效准则–特殊的复合材料失效准则：屈曲， 芯层剪切，ILSn单个数据点的载荷响应和失效分析n确定临界数据点，可能失效模式和临界层n今后将可能通过一次ESAComp运行处理复杂模型的后处理有限元接口 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件38ESAComp 与与 ANSYS 的接口的接口n输出支持的单元•SOLID46, SOLID64, SHELL91, SHELL99和SHELL181n输入支持的单元•SHELL91, SHELL99和SHELL181n“增强的” ANSYS 接口•壳单元结果后处理 (SHELL181和SHELL281)•用ANSYS 的宏命令（ESAPOST和ESAPLOT）在ESAComp中进行批处理•结果以ANSYS的等高线形式显示n将在workbench中集成ESAComp能力ANSYS 接口 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件39有限元前处理有限元求解有限元后处理ESACompANSYS材料选择，初步设计使用“ESAPOST”命令：•写文本文件，包括所有：-材料-层合板-N11, N22 和 N12-M11, M22 和 M12-Q13 和 Q23• 启动 ESAComp•写文本文件，包括：-层合板定义 - 材料数据-有限元分析相关选项•写文本文件，包括：-1/RF-失效模式-临界层失效分析 (首层失效, 芯层剪切, 屈曲, 层间剪切,…) 用户默认分析选项的批处理模式使用“ESAPLOT”命令：•创建 1/RF 等高线显示-失效模式-临界层增强的 ANSYS 接口 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件40与与ANSYS 的接口的接口 – 算例演示算例演示n拖曳水槽•众多的层合板定义•加速度/减速度•试验压力增强的 ANSYS 接口 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件41与与ANSYS 的接口的接口 – 算例演示算例演示n后处理能力•1/RF 等高线•针对每个单元的失效分析•针对每个单元的临界层增强的 ANSYS 接口 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件42ESAComp 与与 MSC.Nastran 的接口的接口n输出到Nastran•PSHELL – 层合板刚度矩阵•PCOMP – 材料数据和层合板构建n输入Nastran 结果作后处理•注意： Patran 到 ESAComp 的接口提供更多功能MSC.NASTRAN/PATRAN 接口 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件43ESAComp 与与 MSC.Patran 层合板建模模块的接口层合板建模模块的接口n从ESAComp 输入材料数据和层合板构建到Patrann输出选择单元的层合板构建和载荷数据到ESAComp 中进行后处理n新的接口已经允许将ESAComp结果反输到Patran中进行等高线形式的显示结构分析结构分析 - MSC.Patran 层合板建模层合板建模详细层合板分析详细层合板分析 - ESAComp流线型外形流线型外形区域构建区域构建层的构建层的构建层的细节层的细节确认确认制造制造MSC. PATRAN/NASTRAN接口 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件44ESAComp 与与 MSC.Patran LM 的接口的接口MSC.NASTRAN/PATRAN I接口允许在MSC.Patran的用户界面中启动ESAComp进行详细的后处理。

西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件45ESAComp 与与 MSC.Patran LM 的接口的接口MSC.NASTRAN/PATRAN 接口 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件46ESAComp 与与 ABAQUS 的接口的接口n从ESAComp 到 ABAQUS•层的材料数据: 实体•层合板数据:分层壳，分层实体n从ABAQUS 到 ESAComp•ESAComp 读入 *.fil 文件•支持的单元： S3R, S4R, S8RABAQUS 接口 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件47接口方面今后的开发目标接口方面今后的开发目标nESAComp的前后处理将集成到ANSYS.WorkBench中n改进 ESAComp–MSC.Patran 数据交换n改进对 ABAQUS 的支持n提供与shell181类似的solsh190支持n有限元输出将支持分层热分析壳单元shell131和132n支持其他的有限元软件包•LS-DYNA (初期仅输出), FEMAP有限元接口 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件48XMM–Newton 太空望远镜太空望远镜n欧洲航天局任务，X射线太空望远镜，欧洲建造的最大科学卫星, 1999年发射n其中的复合材料望远镜显象管由芬兰Patria 公司建造n这一显象管的层合板结构由芬兰赫尔辛基技术大学轻型结构实验室采用ESAComp设计算例学习：人造卫星结构 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件49阿里亚娜 5 – ACY 结构nACY 5400 是一个插件模块用来扩展阿里亚娜5的有效载荷以提供更大卫星的发射服务n结构设计与建造工作由瑞士Contraves Space AG公司完成n要求： 能够承受高压载荷，高刚度，轻质n结构：由单向碳纤维表面层和铝蜂窝芯层组成的夹层算例学习：运载火箭 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件50阿里亚娜 5 – ACY 结构nESAComp 使用在：•材料选择•层合构建的优化n从1999年开始开发，第一次飞行是在17个月后的2000年进行的n“非常快速的开发程序得到了ESAComp 分析的帮助，它为设计初期阶段的工程分析提供了层合构建的优化和可靠的数据.”算例学习：运载火箭 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件5140ft 内湖赛艇n项目由瑞士DYNE设计工程有限公司完成n赛艇结构设计包括层合板分析工具，有限元软件，入级规范和经验的使用n以下研究范例演示了由dyne开发的增强的ESAComp-ANSYS接口的使用。

Photo G. Favez算例学习：赛艇 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件52有限元模型：有限元模型： 边界条件与载荷施加边界条件与载荷施加复合材料结构的整体构建复合材料结构的整体构建• 分层的 Shell 181• 压力施加：0.08 Mpa• 边界夹具• 加强区域 (绿色)• 对称夹层• 材料 1: 碳 HS UD 0.2mm/ply• 材料 2: 结构泡沫 (30mm CorecellA500)平板抨击压力分析平板抨击压力分析算例学习：赛艇 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件53临界层 #6: 安全裕度 1/Rf • 需要逐层评估• Tsai-Wu, 层的最大应变, 最大应力准则• 没有失效模式预测准则 (比如 Hashin)• 没有局部稳定性准则比如表面基体的屈曲安全裕度计算结果 (1/Rf):~ 0.33错误的安全裕度估计可能带来实际工程结构灾难性的破坏错误的安全裕度估计可能带来实际工程结构灾难性的破坏错误的安全裕度估计可能带来实际工程结构灾难性的破坏错误的安全裕度估计可能带来实际工程结构灾难性的破坏使用使用 ANSYS 进行后处理进行后处理算例学习：赛艇 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件54安全裕度 (1/RF) 所有层失效模式预测，包括表面基体层的屈曲• 所有的信息在一张图片中显示• 众多失效准则• 失效模式预测包括屈曲和芯层剪切安全裕度计算结果 (1/RF):~ 0.53(屈曲)ESAComp中的附加信息用用ESAComp 进行后处理，使用进行后处理，使用“增强的增强的” ANSYS 接口接口算例学习：赛艇 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件55设备单元的轻质机架设备单元的轻质机架nESA 研究项目，与INASMET (主要的, 西班牙), 赫尔辛基技术大学 (芬兰) , Verhaert (比利时)合作n采用复合材料的推动因素•降低重量•提高热传导率(高传导碳纤维)•与卫星的复合材料结果兼容算例学习：人造卫星设备单元 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件56设备单元的轻质机架设备单元的轻质机架n在初步设计和材料选择阶段使用的ESAComp分析工具•用微观力学来定义层的材料特性•为候选的层组合进行CTE（热膨胀系数）比较研究•板分析以评估固有频率•有限元接口为壳单元和实体单元输出层合板数据算例学习：人造卫星设备单元 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件57设备单元的轻质机架设备单元的轻质机架n在详细设计阶段使用的ESAComp 分析工具•有限元接口 (输出与输入)•QSL情况下的失效分析，采用不同的失效准则•层合板横向剪切应力研究 (靠近插入物的面)算例学习：人造卫星设备单元 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件58列车头部列车头部 n西门子在意大利都灵的地铁列车n玻璃纤维复合材料的转包商： EC-Engineering Oy, 芬兰n复合材料结构设计与分析由Componeering公司完成算例学习：列车结构 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件59列车头部列车头部n静力压缩试验 (200 kN) ，设置高的刚度和强度约束，考虑材料成本要求和质量预算n有局部加强的夹层结构承受测试载荷算例学习：列车结构 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件60列车头部列车头部n在概念设计阶段使用的ESAComp 分析工具•层合板分析以评估样本拉伸试验结果并定义表面基体层的材料特性•梁分析以评估三点弯曲试验结果并评估弯曲和剪切刚度的比例•有限元界面以输出候选的层合板层组合数据到ANSYS 算例学习：列车结构 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件61列车头部列车头部n在详细设计阶段使用的ESAComp 分析工具•有限元输入接口用以确定各个失效模式下模型的临界面•设计工具用以在临界面改进层的构建•增强的有限元界面用以更有效率地研究临界面和失效模式CASE STUDY:TRAIN STRUCTURE 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件62 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-复 合 材 料 分 析 设 计 软 件www.cca- 西希安工程模拟软件（上海）有限公司西希安工程模拟软件（上海）有限公司. 1/2007www.cca-。