附加模块:材料分析

纤维复合材料分析

计算局部和全局纤维统计数据,并以纤维取向张量或直方图的形式显示,还可以计算孔隙度分析结果,以确定基质材料的孔隙度。测定梭织布或堆叠材料的主要取向,并检查板状结构的取向。您也可以将纤维和基质统计数据映射到体积网格上,然后将它们导出到您的模拟软件中以供进一步使用。
VGSTUDIO MAX
Fiber Composite Material Analysis


VGSTUDIO MAX 为每种纤维复合材料和制造工艺提供分析模式。无论您是在注塑成型工艺中使用短纤维增强材料,还是使用长纤维压缩成型零件,甚至是使用梭织布或单向纤维,该软件都有相应的分析模式。



空间取向模式



我们的标准模式在 3D 可视化局部取向方面非常灵活。用它可以初步了解您的纤维增强材料,并了解取向分布。 

使用该模式,您可以:

  • 计算局部取向
  • 采用颜色叠加层或三维针体来显示局部取向,以获得对样品或部件内部纤维取向的定性理解。
  • 以赤道图、球体图或极坐标图上的热图方式检查 3D 中的全局取向分布
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局部取向的 3D 可视化

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带针体的局部取向的 3D 可视化

Leveled freeform surface


全局取向分布的赤道图

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局部取向的 3D 可视化

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带针体的局部取向的 3D 可视化

Leveled freeform surface


全局取向分布的赤道图



平面投影模式



对于取向随厚度变化的平面零件,可以使用平面投影模式。这是注塑成型的短纤维增强材料的首选模式,但也适用于长纤维压塑成型的零件,在这种情况下,不同的流动条件会导致皮芯效应,从而导致取向状态会随着厚度的变化而变化。

使用该模式,您可以:

  • 可视化 RGB 色轮上的平面取向分布,指定在分析平面内的唯一取向。
  • 获得投影到分析平面的全局取向直方图
  • 绘制相对于厚度(垂直于分析平面)的 3D 取向张量分量和纤维体积分数。
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平面取向分布的 3D 可视化

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全局取向直方图

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在分析方向上相对于厚度的取向张量分量和纤维体积分数

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平面取向分布的 3D 可视化

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全局取向直方图

Leveled freeform surface


在分析方向上相对于厚度的取向张量分量和纤维体积分数



网格模式



如果要生成用于力学或热模拟的输入数据,或要验证工艺模拟,则可以使用网格模式。

使用该模式,您可以:

  • 评估取向张量,包括相应的本征值和本征向量,纤维体积分数,以及每个网格单元格的基质孔隙度*。
  • 在 2D 和 3D 中显示纤维体积分数和取向张量,以及它们的主要取向
  • 将结果导出为 .csv 文件,以供第三方有限元分析(FEA)软件使用
  • 创建简单的常规体积网格。复杂形状的网格既可以通过 Patran、Nastran、Abaqus 或 Magma 文件格式导入,也可以使用体积网格计算模块生成。
  • 一键拉伸外壳网格,并在结构的厚度方向上设置单元格数

*需要孔隙/夹杂物分析模块

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已映射到常规集成网格上的 3D 取向张量

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已映射到常规集成网格上的纤维体积分数

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已映射到常规集成网格上的 3D 取向张量

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已映射到常规集成网格上的纤维体积分数



平面网格模式



对于具有几乎平面取向分布的片状结构(例如,大多数通过压塑成型制造的复合材料),特别是梭织布,可以使用平面网格模式。

使用该模式,您可以:

  • 获得针对每个网格单元格的局部平面直方图。
  • 在取向张量不提供有意义的信息的情况下,评估局部直方图和主要方向以及偏差角,这对分析梭织布很有帮助
  • 计算取向张量、纤维体积分数和基质孔隙度。*

*需要孔隙/夹杂物分析模块

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梭织布的灰度值图像

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使用平面投影模式的局部取向

Leveled freeform surface


用于计算每个单元格中主要取向之间的剪切角的局部取向直方图

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梭织布的灰度值图像

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使用平面投影模式的局部取向

Leveled freeform surface


用于计算每个单元格中主要取向之间的剪切角的局部取向直方图



参照取向模式



对于具有单向取向分布的材料(如拉挤材料)、某些区域的 3D 打印纤维材料或天然材料(如木材),可以使用参照取向模式。

使用该模式,您可以:

  • 评估局部取向和全局参照取向之间的偏差,并通过颜色编码将其可视化。
  • 绘制全局偏差角直方图
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Unrolled object
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优势
稳健可靠


即使是使用低对比度的图像或较低的分辨率,也能计算出取向统计数据,而不会影响准确性。我们的软件智能地分析局部邻域,无需分割每根纤维,从而能够在较低分辨率下彻底研究材料。

高效


利用高速处理能力快速计算取向统计数据。选择您偏好的统计数据,并以您所需的确切格式接收。将结果(例如取向张量或纤维体积分数)轻松映射到您的有限元(FE)网格上,以进行模拟,或将它们相对于厚度进行绘制,以便深入了解。

通用无忧


本模块专为满足不同材料类型和生产工艺的多样化需求而设计。访问针对每种纤维复合材料和制造工艺的专业分析模式。

附加模块
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