Neue Digimat 2019.1-Version ermöglicht intelligentere Konstruktionswerte, zulässige und Crash-Modellierung für faserverstärkte Verbundwerkstoffe

Quelle | Sechseck

e-Xstream engineering (Newport Beach, Kalifornien, USA), ein Marktführer für Materialsimulationssoftware und Engineering-Dienstleistungen und Teil von Hexagon (North Kingstown, RI, USA), kündigt fortschrittliche neue Funktionen zur Ableitung genauerer Designwerte für Faser- verstärkten Verbundwerkstoffen, um den strukturellen Crash von Sheet Molding Compound (SMC) zu modellieren und die Sicherheitsgrenzen des Leichtbaus mit der Camanho-Methode zu verstehen.

Digimat 2019.1 bietet Maschinenbauern einen neuen Ansatz zur Bestimmung von zulässigen Werten in sicherheitskritischen Industrien und ergänzt physische Testkampagnen, um Materialvariabilität und -leistung durch Simulation zu bestimmen und mehr Vertrauen in "virtuelle Coupon"-Tests zu schaffen.

Camanho-Modell

Digimat implementiert jetzt das progressive Schadensanalysemodell von Prof. Camanho, das es Benutzern ermöglicht, umfassend zu modellieren, wie sich die Materialauswahl auf das Versagen von endlosfaserverstärktem Kunststoff (CFK) vom Coupon bis zur hergestellten Platte auswirkt und die Genauigkeit der zulässigen Verbundwerkstoffe verbessert. Komplementäre Modellentwicklungen in dieser Softwareversion ermöglichen es Materialexperten, die Auswirkungen von Defekten wie Porosität, Welligkeit außerhalb der Ebene und Delamination besser einzuschätzen, um genauere Randfaktoren und angemessene Toleranzen zu berechnen.

Philippe Hébert, Produktmanager bei e-Xstream Engineering, kommentiert:„Zulässige Materialien sind seit langem in den sicheren Grenzen von Metallen verwurzelt, aber da Nachhaltigkeit den Leichtbau vorantreibt, benötigen wir eine genauere Simulation des Versagens von Verbundwerkstoffen in gefertigten Strukturen. Aufbauend auf der umfangreichen Forschung von Professor Camanho können wir Herstellern jetzt leistungsstarke Tools anbieten, die ihre physischen Testkampagnen ergänzen, um Kosten zu sparen und den Materialeinsatz zu einem früheren Zeitpunkt im Designprozess zu optimieren.“

Quelle | Sechseck

Verbundwerkstoffe mit hohem Fasergehalt

Die Materialmodellierung wird auch für CFK mit hohem Fasergehalt verbessert. Mikrostrukturanalysen ersetzen jetzt die zufällige Faserplatzierung durch realistische Faserpositionen basierend auf dem statistischen Modell von Melro, um ein direktes Engineering des Materials zu ermöglichen.

Schneller Fourier-Transformationslöser

Das Vernetzen komplexer Geometrien auf die erforderliche Dichte und Skalierung für die Finite-Elemente-Analyse ist selten machbar. Ein neuer Fast Fourier Transform (FFT)-Solver ermöglicht die Analyse fortschrittlicher Mikrostrukturen von Verbundwerkstoffen und berechnet 10-100-mal schneller. Durch den Wegfall der zeitaufwändigen Vernetzung und die Beschleunigung der Berechnung können Benutzer mehr Materialien screenen und die Leistung eines Materials über mehrere Dimensionen hinweg untersuchen.

Kurzer faserverstärkter Kunststoff

Digimat 2019.1 verbessert auch die Simulation von Fertigungsprozessen. Konstrukteure können jetzt die Ermüdungslebensdauer genau vorhersagen, um optimalere Teile unter Verwendung von kurzfaserverstärktem Kunststoff (SFRP) zu konstruieren. Ein neues Modell, das aus der fortgesetzten Zusammenarbeit mit DSM Engineering Plastics hervorgegangen ist, verbessert die Ermüdungsmodellierung, um die lokale Plastizität in SFRP unter konstanter Lastamplitude zu berücksichtigen.

Modellieren von SMC im Absturz

Ein branchenweit erster Ansatz zur Modellierung von strukturellen Crash-Anwendungen ermöglicht es Konstrukteuren nun auch, besser zu verstehen, wie sich gängige Fertigungsprobleme auf SMC auswirken, beispielsweise durch die Ermöglichung von Leichtbau am Point of Design für Automobilanwendungen. Die integrierte Modellierung berücksichtigt unterschiedliche Anisotropie, Schadensausbreitung und Bindenahtschwäche.