Специализированный модуль в составе программного комплекса Fidesys. Предназначен для численной оценки эффективных свойств неоднородных материалов, таких как композиты, пористые и дисперсно-армированные структуры.
Применение модуля основано на использовании представительного объема или ячейки периодичности, которые должны быть заданы в виде прямоугольного параллелепипеда с гранями, параллельными координатным плоскостям. Геометрическая модель может включать различные фазы: матрицу, волокна, оболочки или поры, причем расположение и характеристики этих компонент определяют итоговые свойства материала.
Модуль позволяет рассчитывать широкий спектр эффективных характеристик: упругие модули (с учетом преднагружения и возможной зависимости свойств компонент от параметров, например, температуры), коэффициенты теплопроводности (для линейной теплопроводности), коэффициенты температурного расширения, плотность, пористость, коэффициенты Био для пороупругости и коэффициенты проницаемости для анализа транспортных свойств. Для получения эффективных свойств используется метод осреднения результатов решения серии задач статического нагружения, нагрева, градиента давления или температуры.
Пользователь может выбрать периодические или непериодические граничные условия.
Периодические условия применимы для периодических структур, где границы ячейки периодичности совпадают с элементами периодической структуры материала.
Непериодические условия целесообразны для нерегулярных материалов, когда представительный объем выбирается так, чтобы по его поведению можно было судить о среднем поведении всего материала. Предварительно можно задать различное нагружение (механическое, тепловое или поровое) для учета реальных условий эксплуатации материала.
В ходе расчета формируется матрица эффективных свойств, которая изначально может быть анизотропной. После получения результатов пользователь может выполнить постобработку, преобразовать набор констант в ортотропный или изотропный вид, вычислить оси ортотропии и соответствующие им свойства. При необходимости модуль выдает предупреждения о нефизичности или несоответствии матрицы свойств выбранной модели, что может указывать на необходимость улучшения сетки или изменения формы представительного объема.
Результат расчета можно экспортировать в файл XML. Экспортированный эффективный материал (с рассчитанными упругими, тепловыми или другими характеристиками) может быть далее импортирован в другие проекты, облегчая повторное использование данных или их передачу между подразделениями. Таким образом, Fidesys Composite является удобным инструментом для точного и наглядного определения эффективных свойств сложных неоднородных материалов, а также для их применения в дальнейших инженерных или научных анализах.
Это специализированный модуль в составе программного комплекса Fidesys. Предназначен для численной оценки эффективных свойств неоднородных материалов, таких как композиты, пористые и дисперсно-армированные структуры.
Применение модуля основано на использовании представительного объема или ячейки периодичности, которые должны быть заданы в виде прямоугольного параллелепипеда с гранями, параллельными координатным плоскостям. Геометрическая модель может включать различные фазы: матрицу, волокна, оболочки или поры, причем расположение и характеристики этих компонент определяют итоговые свойства материала.
Модуль позволяет рассчитывать широкий спектр эффективных характеристик: упругие модули (с учетом преднагружения и возможной зависимости свойств компонент от параметров, например, температуры), коэффициенты теплопроводности (для линейной теплопроводности), коэффициенты температурного расширения, плотность, пористость, коэффициенты Био для пороупругости и коэффициенты проницаемости для анализа транспортных свойств. Для получения эффективных свойств используется метод осреднения результатов решения серии задач статического нагружения, нагрева, градиента давления или температуры.
Пользователь может выбрать периодические или непериодические граничные условия:
Периодические условия применимы для периодических структур, где границы ячейки периодичности совпадают с элементами периодической структуры материала.
Непериодические условия целесообразны для нерегулярных материалов, когда представительный объем выбирается так, чтобы по его поведению можно было судить о среднем поведении всего материала. Предварительно можно задать различное нагружение (механическое, тепловое или поровое) для учета реальных условий эксплуатации материала.
В ходе расчета формируется матрица эффективных свойств, которая изначально может быть анизотропной. После получения результатов пользователь может выполнить постобработку, преобразовать набор констант в ортотропный или изотропный вид, вычислить оси ортотропии и соответствующие им свойства. При необходимости модуль выдает предупреждения о нефизичности или несоответствии матрицы свойств выбранной модели, что может указывать на необходимость улучшения сетки или изменения формы представительного объема.
Результат расчета можно экспортировать в файл XML. Экспортированный эффективный материал (с рассчитанными упругими, тепловыми или другими характеристиками) может быть далее импортирован в другие проекты, облегчая повторное использование данных или их передачу между подразделениями. Таким образом, Fidesys Composite является удобным инструментом для точного и наглядного определения эффективных свойств сложных неоднородных материалов, а также для их применения в дальнейших инженерных или научных анализах.