设计软件在玻璃钢管道与容器中的应用情况
设计软件(CAD)在国外玻璃钢/复合材料中的应用较早,主要起源于航空、航天领域,现在已广泛应用于各个领域,已有许多专业的复合材料研究机构开发了多种复合材料设计、分析软件,大大的方便了复合材料的设计和制造,现正向着设计制造一体化(CAD+CAM)的方向努力。
ESAComp软件 是专业的复合材料设计分析软件系统 , 初由欧洲航天局 (ESA) 发起 , 并由芬兰赫儿辛基大学轻型结构材料实验室开发完成。其目标为开发成一种可以在统一界面下包含所有复合材料分析和设计能力的软件工具。ESAComp 具有基于微观力学分析的广泛的实体 / 夹层板分析、设计能力,而且它包含了针对单层板、层压板、加筋板、梁和柱体,以及胶接和机械连接等等各种复合材料结构形式、连接形式的分析工具。具有同目前广泛使用的各种有限元软件包的交互接口,从而使 ESAComp 同设计过程实现了无缝结合。
ESAComp 是专业的复合材料设计分析工具,具有友好的图形化用户界面,多重分析和图形化结果显示,多级别的专业数据库, 同目前广泛使用的各种有限元软件包的衔接能力,支持用户定制的扩展功能。虽然该软件起源于航空、航天领域,但是已经被开发成适用于复合材料研发人员的通用工具。
VISTAGY公司开发的FiberSIM是专门用于复合材料构件设计和制造的工具。在三维模拟环境中,工程师可以使用此软件建立复合材料部件完整的数字产品定义。FiberSIM支持整个产品开发过程,还有多种材料的灵活设计方法和制造方法。该软件可以模拟复合材料在复杂曲面上的变形,产生制造信息,这些信息包括文档、平展模型和驱动下游生产设备所需要的数据。它支持包括手糊、模塑、预浸带铺覆及纤维铺放等技术在内的大多数复合材料生产工艺。 VISTAGY软件被广泛应用在航空、汽车、船舶、医疗、体育用品和交通内饰件行业。
Anaglyph公司 开发的复合材料软件产品:Laminate Tools、CoDA和LAP。 Laminate Tools集复合材料结构设计、分析和制造功能于一体。CoDA可辅助面板、梁、接头、法兰和层合板的初步工程设计。LAP软件的功能是对复合材料层合板进行深入的分析和设计。
Laminate Tools可以用CAD系统提供的信息定义表面,然后模拟材料的铺敷。它可以用有限元分析(FEA)软件的前处理器(目前支持Nastran或Ansys的有限元系统)来输入有限元网格,然后用复合材料织物铺敷所有表面,直至得到整个结构的铺层。它可以将铺层信息转化为适于有限元分析的层合材料性能,也可以在有限元分析中调用铺层信息。它还可以采用复合材料的特有方式对有限元分析结果进行后处理,如检查各个层合板的功能,然后,软件将这些铺层信息用于制造过程――输出平整的铺层模型用来铺叠和剪切,或者在制造过程中,将铺层轮廓投影(用激光设备)在模具表面。
我国的玻璃钢/复合材料行业起步较晚,1958年创业以来,早期主要用于国防及航空航天工业。设计技术主要来源于从国外引进。传统的设计方法的整个过程是基于手工设计完成的。随着计算机技术的发展,计算机逐步代替人脑承担起复杂的计算和分析,同时引进CAD等现代设计方法,帮助工程师们抛掉传统的手工方式,既方便设计,又能改善设计质量,缩短设计周期。国内的玻璃钢计算机辅助设计(CAD)可以分为三个阶段:
阶段( -1994年)图板时代
国内基本没有自主研发的玻璃钢CAD系统,在航空航天领域主要是进口软件。玻璃钢产品的设计基本上还是采用手工图板绘图,结合计算器进行计算。
第二阶段(1995年-2002年)初级CAD时代
正值我国的“九五”计划期间,甩图板工程使大多数企业,初步用上了CAD绘图系统,并且开始采用电子表格等工具进行半自动化的设计。同时随着计算机技术迅猛发展,硬件成本大幅度降低。CAD 技术的硬件平台成本的降低,使得很多中小型企业开始有能力配备计算机、打印机、扫描仪等设施,电子图板开始广泛应用。在大学、研究院所开始研发玻璃钢专用设计软件。
第三阶段(2003年至今)自主知识产权自动化CAD时代
“十五”计划期间提出以信息化带动工业化,推进制造业信息化是我国经济建设的大政方针,软件产业也同时被列为新兴产业的发展重点。我国的玻璃钢CAD得到了快速发展,以石家庄开发区技源科技有限公司为代表的一些专业研发单位,开始了自主知识产权软件的研发并取得了很多成果。
ESAComp软件 是专业的复合材料设计分析软件系统 , 初由欧洲航天局 (ESA) 发起 , 并由芬兰赫儿辛基大学轻型结构材料实验室开发完成。其目标为开发成一种可以在统一界面下包含所有复合材料分析和设计能力的软件工具。ESAComp 具有基于微观力学分析的广泛的实体 / 夹层板分析、设计能力,而且它包含了针对单层板、层压板、加筋板、梁和柱体,以及胶接和机械连接等等各种复合材料结构形式、连接形式的分析工具。具有同目前广泛使用的各种有限元软件包的交互接口,从而使 ESAComp 同设计过程实现了无缝结合。
ESAComp 是专业的复合材料设计分析工具,具有友好的图形化用户界面,多重分析和图形化结果显示,多级别的专业数据库, 同目前广泛使用的各种有限元软件包的衔接能力,支持用户定制的扩展功能。虽然该软件起源于航空、航天领域,但是已经被开发成适用于复合材料研发人员的通用工具。
VISTAGY公司开发的FiberSIM是专门用于复合材料构件设计和制造的工具。在三维模拟环境中,工程师可以使用此软件建立复合材料部件完整的数字产品定义。FiberSIM支持整个产品开发过程,还有多种材料的灵活设计方法和制造方法。该软件可以模拟复合材料在复杂曲面上的变形,产生制造信息,这些信息包括文档、平展模型和驱动下游生产设备所需要的数据。它支持包括手糊、模塑、预浸带铺覆及纤维铺放等技术在内的大多数复合材料生产工艺。 VISTAGY软件被广泛应用在航空、汽车、船舶、医疗、体育用品和交通内饰件行业。
Anaglyph公司 开发的复合材料软件产品:Laminate Tools、CoDA和LAP。 Laminate Tools集复合材料结构设计、分析和制造功能于一体。CoDA可辅助面板、梁、接头、法兰和层合板的初步工程设计。LAP软件的功能是对复合材料层合板进行深入的分析和设计。
Laminate Tools可以用CAD系统提供的信息定义表面,然后模拟材料的铺敷。它可以用有限元分析(FEA)软件的前处理器(目前支持Nastran或Ansys的有限元系统)来输入有限元网格,然后用复合材料织物铺敷所有表面,直至得到整个结构的铺层。它可以将铺层信息转化为适于有限元分析的层合材料性能,也可以在有限元分析中调用铺层信息。它还可以采用复合材料的特有方式对有限元分析结果进行后处理,如检查各个层合板的功能,然后,软件将这些铺层信息用于制造过程――输出平整的铺层模型用来铺叠和剪切,或者在制造过程中,将铺层轮廓投影(用激光设备)在模具表面。
我国的玻璃钢/复合材料行业起步较晚,1958年创业以来,早期主要用于国防及航空航天工业。设计技术主要来源于从国外引进。传统的设计方法的整个过程是基于手工设计完成的。随着计算机技术的发展,计算机逐步代替人脑承担起复杂的计算和分析,同时引进CAD等现代设计方法,帮助工程师们抛掉传统的手工方式,既方便设计,又能改善设计质量,缩短设计周期。国内的玻璃钢计算机辅助设计(CAD)可以分为三个阶段:
阶段( -1994年)图板时代
国内基本没有自主研发的玻璃钢CAD系统,在航空航天领域主要是进口软件。玻璃钢产品的设计基本上还是采用手工图板绘图,结合计算器进行计算。
第二阶段(1995年-2002年)初级CAD时代
正值我国的“九五”计划期间,甩图板工程使大多数企业,初步用上了CAD绘图系统,并且开始采用电子表格等工具进行半自动化的设计。同时随着计算机技术迅猛发展,硬件成本大幅度降低。CAD 技术的硬件平台成本的降低,使得很多中小型企业开始有能力配备计算机、打印机、扫描仪等设施,电子图板开始广泛应用。在大学、研究院所开始研发玻璃钢专用设计软件。
第三阶段(2003年至今)自主知识产权自动化CAD时代
“十五”计划期间提出以信息化带动工业化,推进制造业信息化是我国经济建设的大政方针,软件产业也同时被列为新兴产业的发展重点。我国的玻璃钢CAD得到了快速发展,以石家庄开发区技源科技有限公司为代表的一些专业研发单位,开始了自主知识产权软件的研发并取得了很多成果。








































