Digimat 2019.1: Fortschrittliches Composite-Design, Crash-Modellierung, Leichtbau-Analyse

Quelle: Hexagon

e-Xstream engineering (Newport Beach, Calif., USA), Marktführer in Materials-Simulationssoftware und Engineering-Services, Teil von Hexagon (North Kingstown, R.I., USA), kündigt fortschrittliche neue Fähigkeiten an: präzisere Designwerte für faserverstärkte Composites, Strukturcrash-Modellierung von Sheet Molding Compound (SMC) und Verständnis der Sicherheitsgrenzen beim Leichtbau via Camanho-Methode.

Digimat 2019.1 bietet Mechanical Engineers neuen Ansatz zur Ermittlung von Allowables in sicherheitskritischen Branchen, ergänzt physische Testkampagnen zur Bestimmung von Materialvariabilität und -performance durch Simulation und etabliert größeres Vertrauen in „virtuelle Coupon“-Tests.

Camanho-Modell

Digimat implementiert nun Prof. Camanhos Progressive Damage Analysis Modell, ermöglicht Anwendern umfassende Modellierung, wie Materialwahl das Versagen von Continuous Fiber Reinforced Plastic (CFRP) vom Coupon bis zum gefertigten Panel beeinflusst, und verbessert Genauigkeit von Composite-Allowables. Komplementäre Modellentwicklungen in diesem Release ermöglichen Materialprofis, Effekte von Defekten wie Porosität, Out-of-Plane-Welligkeit und Delamination besser abzuschätzen, um präzisere Sicherheitsfaktoren und Toleranzen zu berechnen.

Philippe Hébert, Product Manager bei e-Xstream engineering, kommentiert: „Allowables waren lange in den sicheren Grenzen von Metallen verwurzelt, aber da Nachhaltigkeit Leichtbau antreibt, brauchen wir präzisere Simulation von Composite-Versagen in gefertigten Strukturen. Aufbauend auf Professor Camanhos umfangreicher Forschung können wir Herstellern jetzt mächtige Werkzeuge bieten, die physische Testkampagnen ergänzen, um Kosten zu sparen und Materialeinsatz früher im Designprozess zu optimieren.“

Quelle: Hexagon

High Fiber Content Composites

Materialmodellierung wird auch für hochfaserhaltige CFRP verbessert. Mikrostrukturanalysen ersetzen zufällige Faserplatzierung durch realistische Faserpositionen basierend auf dem Melro-Statistikmodell, um direktes Engineering des Materials zu ermöglichen.

Fast Fourier Transform Solver

Komplexe Geometrien auf erforderliche Dichte und Skala für FEA zu meshen ist selten machbar. Ein neuer Fast Fourier Transform (FFT) Solver ermöglicht Analyse fortschrittlicher Composite-Mikrostrukturen und rechnet 10- bis 100-mal schneller. Durch Eliminieren zeitaufwändiger Meshing und Beschleunigung der Berechnung können Anwender mehr Materialien screenen und Performance eines Materials über mehr Dimensionen untersuchen.

Kurzfaserverstärkte Kunststoffe

Digimat 2019.1 verbessert auch Fertigungsprozesssimulation. Design Engineers können nun Ermüdungslebensdauer präzise vorhersagen, um optimalere Teile mit Short Fiber Reinforced Plastic (SFRP) zu designen. Ein neues Modell aus fortgesetzter Kollaboration mit DSM Engineering Plastics verbessert Ermüdungsmodellierung, um lokale Plastizität in SFRP unter konstanter Lastamplitude zu berücksichtigen.

SMC-Crash-Modellierung

Ein branchenneuer Ansatz zur Modellierung struktureller Crash-Anwendungen ermöglicht Design Engineers besseres Verständnis, wie gängige Fertigungsprobleme SMC beeinflussen, z. B. Leichtbau bereits am Designpunkt für Autoanwendungen. Integrierte Modellierung berücksichtigt variierende Anisotropie, Schadensausbreitung und Schweißlinienschwäche.