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工業(yè)輕量化材料的新寵-復合材料

　　隨著產(chǎn)品輕量化進程的推進，復合材料以其輕質(zhì)高強，減振降噪等優(yōu)異的材料特性逐漸成為輕量化材料的新寵。對于包括汽車、軌道交通在內(nèi)的交通工具，復合材料的應用為減少燃料消耗、降低污染排放提供了有效途徑，也大大降低了對基礎設施的要求。

　　世界范圍內(nèi)多個領域多家廠商已實現(xiàn)了復合材料的應用，并取得了極大的成功。隨著復合材料原料的普及及價格的合理化，相信優(yōu)異的產(chǎn)品特性不僅能迎合市場需求，更可以走在行業(yè)未來的前面。

　　當然如此強大的復合材料也并非十全十美。材料特殊性質(zhì)導致復材產(chǎn)品研發(fā)思路及方法較傳統(tǒng)材料產(chǎn)品相差巨大，開發(fā)難度顯著提高。因此，要提升復合材料產(chǎn)品的研發(fā)能力，需借助合適的軟件工具，輔助實現(xiàn)從復材設計到生產(chǎn)準備的復材研發(fā)各項工作。

達索復合材料全流程虛擬研發(fā)解決方案

　　北京和遠科技基于達索產(chǎn)品，提供了一套從復材鋪層設計到輸出生產(chǎn)指導文件的全過程解決方案。具體功能包括鋪層設計、可鋪敷性分析、編織仿真、模壓仿真等，覆蓋復材開發(fā)流程各個方面。達索CPD復材解決方案以完善的功能和穩(wěn)定可靠的軟件環(huán)境，滿足了企業(yè)對復合材料研發(fā)設計及特殊成型方式的仿真需求。

　　目標客戶涵蓋汽車、軌道交通、航公航天、體育、能源等行業(yè)，其他行業(yè)的復合材料產(chǎn)品開發(fā)相關部門也是我們合作的重要伙伴。

　　我們的優(yōu)勢在于服務到位，技術援助強大，同時軟件本身功能完備，界面簡明，上手難度小，自動化程度高，設計產(chǎn)品模型質(zhì)量，可以與現(xiàn)有數(shù)字化平臺集成，實現(xiàn)復合材料全流程虛擬研發(fā)。

一體化復材設計、分析、制造全流程

　　航空航天是很早探索復材產(chǎn)品研發(fā)的行業(yè)之一。通過數(shù)十年的摸索，在各類實際案例中積累了豐富的復材產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗。通過梳理篩選，提煉了各領域復材研發(fā)的共同點，形成了適用廣泛的研發(fā)流程如下。

　　達索公司在長期與大型企業(yè)的合作中，深度交流，彼此成就，參與了無數(shù)案例的解決過程，積累海量的行業(yè)一手數(shù)據(jù)。針對以上通用研發(fā)流程，達索也形成了自己所有學科匯集成單一數(shù)據(jù)流的一體化復材設計、分析、制造全流程解決方案。

　　從上圖不難看出，達索CPD的復材解決方案幾乎覆蓋整個復材產(chǎn)品開發(fā)流程，幫助客戶一站式培養(yǎng)復材產(chǎn)品虛擬研發(fā)能力。同時我們的解決方案支持多種格式的數(shù)字模型，能很好的與其他主流軟件和平臺實現(xiàn)對接，與達索品牌下的產(chǎn)品更是有著先天的適配性。

　　軟件版本可根據(jù)需求采用CATIA V5 及3DE（CDE模塊及CMF模塊），不同之處主要在于軟件和平臺的架構形式不同以及交互界面風格的差異。篇幅關系從眾多產(chǎn)品功能中，選擇如下幾個重點功能進行簡單介紹 。

• 鋪層設計

　　達索CATIA品牌中的Composite Design模塊允許用戶采用手動鋪層、區(qū)域法、網(wǎng)格法的形式，對產(chǎn)品進行鋪層設計。功能覆蓋復合材料庫至鋪層設計間的流程。設計過程自動化程度高于其他產(chǎn)品，界面簡潔美觀，并且鋪層質(zhì)量高，集成多個常見接口，產(chǎn)生的鋪層結果可實現(xiàn)多個軟件間及研發(fā)流程上下游的高品質(zhì)傳輸，實現(xiàn)復材設計全流程傳遞。

• 可鋪敷性分析

　　通過分析模具型面和復材鋪層方式，我們基于CATIA的解決方案可以通過拖拽鋪敷點，動態(tài)分析纖維變形情況，并根據(jù)纖維材料自身性質(zhì)，以彩色高亮形式提示該鋪層方式合理與否，以指導材料剪口位置和大小。并可根據(jù)材料幅寬，結合零件尺寸，對材料裁剪方式及鋪敷形式給予鋪敷指導。功能價值在可制造性分析階段有明顯體現(xiàn)。

• 模壓仿真分析

　　CATIA支持多種特殊復材成形方式，包括模壓及編織的仿真。模壓仿真功能是CATIA復材模塊的特色之一。通過動態(tài)仿真模擬，憑借達索系統(tǒng)強大的仿真工具，可時時查看復材的形變褶皺情況。虛擬產(chǎn)品的制作很大程度預測并還原真實場景，大大減少了產(chǎn)品報廢率，節(jié)約成本的同時，提高了研發(fā)效率。功能價值在生產(chǎn)準備以及工藝驗證階段有明顯體現(xiàn)。

• 編織仿真分析

　　編織應用作為CATIA復材模塊另一個特色，為管類零件及其他空腔零件的制造提供虛擬設計平臺及過程仿真分析，實現(xiàn)虛擬編織設計和編織輪機編織過程動態(tài)仿真。功能價值在生產(chǎn)準備以及工藝驗證階段有明顯體現(xiàn)。

• 二維圖紙

　　由于采用原始三維模型及數(shù)據(jù)源，由模型產(chǎn)生的鋪層切面二維圖紙可通過點選，快速鏈接鋪層設計，標注鋪層信息，在層數(shù)較多的鋪層設計上，較同類型產(chǎn)品有著顯著優(yōu)勢，極大程度幫助設計人員減少單調(diào)重復的工作量，釋放工程師被占用的時間精力，提高產(chǎn)品創(chuàng)新層面的產(chǎn)出。該功能有效幫助工程師完成工程圖紙和工藝圖紙階段的研發(fā)工作。

　　此外，達索產(chǎn)品支持客戶定制，實現(xiàn)軟件與客戶的高度契合，也可配合激光等生產(chǎn)設備輸出數(shù)據(jù)輔助生產(chǎn)。同時plybook功能可以簡單快速生成各鋪層，展示各鋪層材料裁切情況及鋪層位置，作為工藝圖紙指導生產(chǎn)。除了以上復材*的解決方案，常用的仿真校核、工藝規(guī)劃等，作為復材產(chǎn)品虛擬研發(fā)的環(huán)節(jié)，與之相對應的產(chǎn)品同樣也在我們的解決方案之中。

工業(yè)界*企業(yè)合作案例

　　達索系統(tǒng)擁有豐富的客戶案例，遍布各個國家，涵蓋多個領域，與空客、波音等行業(yè)頭部企業(yè)長期合作，具有雄厚的技術水平和實踐經(jīng)驗，是具影響力的復材虛擬研發(fā)解決方案提供者之一。