Моделирование композитных элементов конструкций и анализ их разрушения в САЕ-системах MSC.Patran-Nastran и ANSYS

Учебное пособие. — Самара: Изд-во Самар, гос. аэрокосм. ун-та, 2012. — 148 с.Представлена технология создания виртуальных моделей композитных элементов конструкций в САЕ-системах MSC.Patran-Nastran и ANSYS, в том числе с использованием специализированного приложения MSC.Laminate Modeler. Приведены примеры с подробным пошаговым описанием.
Учебное пособие предназначено для студентов специальности 160400.65 «Проектирование, производство и эксплуатация ракет и ракетно-космических комплексов» (специализация «Ракетно-космические композитные конструкции»), изучающих дисциплину «Механика композиционных материалов» в 9 и 10 семестрах, и магистрантов направления 010800.68 «Механика и математическое моделирование» (магистерская программа «Механика деформируемого твёрдого тела и прочность летательных аппаратов»), изучающих дисциплину «Механика композиционных материалов» в 11 семестре. Оно может быть использовано также при выполнении курсовых и дипломных проектов студентами специальности 160100.65 «Самолёто- и вертолётостроение» в 10. 12 семестрах и студентами направления 151600.62 «Прикладная механика» в 8 семестре.Содержание
Введение
Основные сведения
Волокнистые композиционные материалы
Упругие характеристики многослойного пакета
Оценка прочности композитов
Моделирование композитов в программе ANSYS
Выбор подходящего типа элементов
Определение слоистой конфигурации
Описание свойств отдельных слоев
Трёхслойные конструкции с лёгким заполнителем
Смещение узлов
Задание критериев разрушения
Некоторые замечания по моделированию и просмотру результатов
Пример исследования прочности композитной пластины
Моделирование композитов в системе MSC.Patran-Nastran
Построение моделей композиционных материалов в среде MSC.Patran
Слоистые композиционные материалы
Определение характеристик многофазного композита с использованием правила смесей
Модели композитов Халпина-Цая
Модели композитов со случайной ориентацией коротких волокон
Моделирование слоистых композитов с помощью специализированного приложения MSC.Laminate Modeler
Общая характеристика приложения
Особенности технологических процессов изготовления элементов конструкций из композиционных материалов
Имитация драпировки
Основные этапы построения моделей слоистых композитных конструкций и их анализа
Открытие новой базы данных в MSC.Laminate Modeler
Создание LM-материалов
Создание LM-слоёв
Создание LM-пакета и расчётной модели для анализа
Построение объёмных элементов
Создание слоистых материалов
Сортировка результатов по глобальным слоям
Использование критериев разрушения
Подготовка данных для проектирования и производства
Импортирование слоёв и моделей
Установка опций
Пример анализа разрушения композитной пластины
Пример моделирования композитной конструкции с неравномерным распределением слоёв
Пример моделирования композитного обтекателя, изготавливаемого методом выкладки слоёв
Библиографический список