先进复合材料的CAE虚拟技术

   2019-03-11 48
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以碳纤维增强复合材料为代表的先进复合材料技术起源于国防领域,同样,计算机辅助工程(Computer Aided Engineering,CAE)技术也起源于国防领域。在我国,航空先进复合材料已有近30年的发展历史,这也恰是CAE技术在我国航空工业的应用历史。可见,先进复合材料技术与CAE技术有着天然的内在联系,事实上,它们之间的本质联系就是材料工程数据体系。

先进复合材料技术发展现状

复合材料技术是一项具有战略意义的国防关键技术,在一定程度上,先进复合材料的研究水平和应用程度是一个国家科技发展水平的代表,特别是在飞机制造业,各种先进的飞机无不与先进的材料技术紧密联系在一起。以武装直升机为例,复合材料在先进武装直升机上的用量已高达50%(重量比)左右,复合材料应用的部位已从整流罩、地板、整体壁板等次承力结构向旋翼、框、梁等主承力结构方向发展,其典型代表有NH-90、波音-360、V-22、RAH-66等机型。

随着复合材料在飞机上应用比例的加大,在复合材料制造领域,先进的数字化设计制造技术和计算机辅助工程技术等得到了广泛应用。铺层、下料、浸渍、成型、固化等工序的模拟技术和CAD/CAM/CAE技术的运用,大大降低了开发制造成本,提高了开发和制造效率。如今复合材料的制造技术正朝着自动化、低成本、整体化、数字化的方向发展。

 
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