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《復合材料數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口開發(fā)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、學術(shù)論文復合材料數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口開發(fā)InterfaceDevelopmentofCompositeMaterialDataConversion金航數(shù)碼科技有限責任公司呂文軍中航工業(yè)沈陽飛機設(shè)計研究所結(jié)構(gòu)部劉濤[摘要】由于復合材料的各向異性、耦合效應(yīng)、層間剪切等特殊性質(zhì)，復合材料結(jié)構(gòu)的精確分析仿真已成為現(xiàn)代產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的迫切需求j基于CATIA和PATRAN二次開發(fā)，使復合材料結(jié)構(gòu)模型相關(guān)數(shù)據(jù)精確地轉(zhuǎn)換到有限元軟件PATRAN中，將幾何圖形、鋪層的力學性能、鋪層方向、鋪層形式直接體現(xiàn)在分析仿真中。關(guān)鍵詞：復合材料數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換CATI
2、A二次開發(fā)PATRAN二次開發(fā)IABSTRACTlDuetothespecialcharacteristicsofthecompositematerial，suchasanisotropy，couplingeffects，interlaminarshear，etc．，accurateanalysisandsimulationofcompositestructureshavebecometheurgentneedsofthemodernproductstructuredesign．BasedonCATIAandPATRANs
3、econdarydevelopment，compositedesignmodeldataareaccuratelyconvenedinPATRANfiniteelementsoftware，andthegeometryandmechanicalpropertiesofplies，plyorientationareembodieddirectlyinanalysissimulation．Keywords：CompositematerialDataconversionSecondarydevelopmentofCATIASec
4、ondarydevelop-mentofPATRAN復合材料設(shè)計中的每一個鋪層的材料屬性和纖維走向必須是可以通過某種工藝過程實際生產(chǎn)出來的，因此復合材料設(shè)計模型數(shù)據(jù)的完整性決定仿真分析中前處理的分析精度和后期的優(yōu)化結(jié)果?。復合材料層合結(jié)構(gòu)的設(shè)計，就是對鋪層層數(shù)、鋪層厚度及鋪層角的設(shè)計。因此，在進行復合材料設(shè)計前，必須在使用結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件(如CATIA)進行的曲面設(shè)計(GSD)和零件設(shè)計(PDG)中，準備相關(guān)的曲面、輪廓線和實體，然后再進人到CATIACPD模塊中進行復合材料設(shè)計。在復合材料設(shè)計完成后，需要對復合材料進行分析仿
5、真，調(diào)用有限元分析軟件進行復合材料結(jié)構(gòu)分析仿真，其中前處理工作包括劃分復合材料區(qū)域、建立材料庫、添加鋪層和將復合材料賦到不同的區(qū)域上。本文通過應(yīng)用CATIA二次開發(fā)(CAAC++)和有限元軟件PCL語言二次開發(fā)的技術(shù)讀取復合材料結(jié)構(gòu)模型的相關(guān)數(shù)據(jù)，并將相關(guān)參數(shù)精確導入到有限元軟件PATRAN中，節(jié)省了在分析軟件中重新構(gòu)建幾何圖形、復合材料數(shù)據(jù)輸入和鋪層設(shè)計的工作，有效地輔助設(shè)計人員進行輔助選材、飛機構(gòu)件的鋪層設(shè)計分析等工作，從而大大提高設(shè)計效率，簡化設(shè)計流程，使設(shè)計工作的自動化水平有了顯著的提高。本程序的設(shè)計流程如圖l所示
6、。1CATIACPD模塊和C從開發(fā)接口根據(jù)復合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般流程，可以將復合材料數(shù)字化建模分為3個階段：初步設(shè)計階段、詳細設(shè)計階段和制造準備階段。復合材料專用設(shè)計制造軟件是進行復合材料構(gòu)件數(shù)字化建模不可缺少的工具。目前常用的主要有CATIACPD模塊，即CompositeDesign。從復合材料初步設(shè)計到制造準備，CATIACPD模塊根據(jù)設(shè)計對象的不同階段提供了很多實用的建模工具，如區(qū)域建模、鋪層設(shè)計、可制造性分析、實體生成和鋪層展開等。E以__『=程中間件為——l(：嬲基礎(chǔ)集成CA’FIA和PATRAN軟件il復合材
7、料幾何卜_———1相芒新椐I圖形和復材數(shù)據(jù)l廠b圖1程序設(shè)計流程Fig．1FlowofprogramdesignCAAc++是基于組件的定制開發(fā)，是對其組件對象2014年第19期·航空制造技術(shù)9l學術(shù)論文的組合和擴展，采用了標準接口(COM)技術(shù)和對象連接與嵌入(OLE)技術(shù)。標準接口技術(shù)作為一種軟件架構(gòu)具備了更好的模塊獨立性和可擴展性，使CAA的程序更加容易且趨于標準化。2復合材料設(shè)計階段在初步設(shè)計階段，CATIACPD模塊中需要的工作：(1)建立復合材料庫，根據(jù)用戶的需求，定義復合材料屬性，基本參數(shù)包括所屬材料庫、纖維
8、鋪設(shè)角度、鋪層坐標系；(2)選取貼膜面，進行區(qū)域劃分和過渡區(qū)設(shè)置；(3)由定義好的區(qū)域組生成鋪層表，或手動建立各個鋪層以及相關(guān)的鋪設(shè)角、材料和邊界；(4)根據(jù)設(shè)計要求，調(diào)整鋪層順序。初步設(shè)計完成后，將設(shè)計完的數(shù)據(jù)模型導入有限元軟件PATRAN中進行詳細設(shè)計。手動導人需要重復完成CPD設(shè)計階段工作的大部分
