【正文】 而你開朗的個性和寬容的態(tài)度，幫助我能夠很快的融入這個新的 學(xué)習(xí) 感謝我的室友們，從遙遠(yuǎn)的家來到這個陌生的城市里，是你們和我共同維系著彼此之間兄弟般的感情，維系著寢室那份家的融洽。北京：航空工業(yè)出版社， 1993. [5] 中國航空研究院 .復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊 [M].北京：航空工業(yè)出版社，2021. [6] 張麗華，范玉清 .復(fù)合材料在飛機(jī)上的應(yīng)用評述 [J].航空制造技術(shù)， 2021（ 3）； 64~66. [7] 《中國航空材料手冊》編輯委員會 .中國航空材料手冊 [M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 2021. [8] 陳紹杰 .先進(jìn)復(fù)合材料的現(xiàn)狀和趨勢 [J].高科技纖維與應(yīng)用， 2021， 26（ 6）：1~5. [9] 石亦平，周玉蓉 .ABAQUS 有限元分析實(shí)例詳解 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2021. [10] 趙騰倫 . 在機(jī)械工程中的應(yīng)用 [M].北京：中國水利水電出版社， 2021. [11] 曾攀 .有限元分析及應(yīng)用 [M].北京：清華大學(xué)出版社， 2021 [12] 江見鯨，何放龍，何益斌等 .有限元法及其應(yīng)用 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. [13] 莊茁 , 張凡 , 等 . ABAQUS 非線形有限元分析與實(shí)例 [M]. 北京 : 科學(xué)出版社 , 2021. [14] 孔祥謙 有限單元法在傳熱學(xué)中的應(yīng)用 [M].北京：科學(xué)出版社， 1998 [15] 楊世銘，陶文挫 .傳熱學(xué) [M].北京高等教 育出版社， 1998. [16] 美國 ABAQUS ZUG編著，莊茁主譯 .ABAQUS有限元軟件 [M].北京：清華大學(xué)出版社， 2021. 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 37頁 [17] 連昌偉，王兆遠(yuǎn)，杜傳軍，等 .ABAQUS 后處理二次開發(fā)在塑性成形模擬中的應(yīng)用 [J].鍛壓技術(shù)， 2021，第四期 . [18] 鐘同圣，衛(wèi)豐，王騖，等 .Python 語言和 ABAQUS 前處理二次開發(fā) [J].鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)（理學(xué)版）， 2021，（ 38） 1， 60~64. [19] ABAQUS HTML Documentation. [20] 魯國富，劉勇，張呈林 .含孔復(fù)合材料層合板軸向拉伸三維有限元漸進(jìn)失效分析 [J].南京航空航天大學(xué)報(bào) .2021，第 41卷第一期： 41~47 [21] ,Liu,zheng, progressive failure analysis of carbon fiber/epoxy posite laminates using continuum damage mechanics[J].materials science and engineering A,2021,485(2021)711717. 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 38頁 致謝 感謝我的導(dǎo)師 魯泳 教授， 她 嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。 本文有限元軟件 ABAQUS 對工裝進(jìn)行熱分析，忽略了制件對工裝的影響，為提出對工裝優(yōu)化的具體方案，針對以上問題，下一步要做的工作主要為以下方面： 1． 對復(fù)材工裝的熱變形，綜合考慮復(fù)材制件對工裝的影響，以及工裝本身殘余應(yīng)力的影響，提高分析精度； 2． 對于復(fù)材工裝，固化過程中變形過大，如何根據(jù)分析結(jié)果對工裝進(jìn)行優(yōu)化，有待進(jìn)一步研 究與實(shí)驗(yàn) 3． 研究 CAE 的自動優(yōu)化功能，根據(jù)分析的結(jié)果對工裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，以南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 35頁 此反復(fù)迭代，最終設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)最合理的工裝。 ABAQUS 分析復(fù)材工裝的基本方法 ，學(xué)習(xí) ABAQUS軟件，并根據(jù)實(shí)際需求，使用 Python語言，針對復(fù)材工裝熱分析流程，在 ABAQUS 平臺開發(fā)復(fù)材工裝分析系統(tǒng)，集成 經(jīng)驗(yàn)知識，簡化軟件操作，提取后處理結(jié)果，為設(shè)計(jì)人員帶來方便，提高效率。有了高質(zhì)量的組分材料，并不意味著就一定能得到高質(zhì)量的復(fù)合材料，其關(guān)鍵在于復(fù) 合材料的成形工藝過程，其中復(fù)材制件成型的質(zhì)量尤為重要。 圖 423 坐標(biāo)節(jié)點(diǎn)應(yīng)力 數(shù)據(jù)導(dǎo)出 從上面分析可以清晰地得到復(fù)材工裝在加熱固化是的應(yīng)力，可見，應(yīng)用有限元技術(shù)分析復(fù)材工裝，對工裝結(jié)構(gòu)優(yōu)化有一定知道意義，有助于工藝的改進(jìn)，同時減小了風(fēng)險，降低了成本。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 32頁 圖 421 應(yīng)變變形云圖 按上步驟，在 value 選擇 spatial displacement(空間位移 )，點(diǎn)擊 OK，可以得到 ODB 結(jié)果，如圖 422 所示。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 30頁 圖 417 創(chuàng)建作業(yè) 圖 418 系統(tǒng)警報(bào) 點(diǎn)擊 result,切換到 visualization（可視化）模塊，點(diǎn)擊 plugins→ CAC project→ post process,彈出復(fù)材分析對話框，在 plot deformed shape(繪制輪廓變形 )選擇 contours on deformed shape （輪廓上變形等高線）， value選擇 stress ponents(應(yīng)力部分 )，如圖 419 所示，點(diǎn)擊 OK，可以得到 ODB結(jié)果，如圖 420 所示。 圖 412 創(chuàng)建坐標(biāo)系 Name 選擇默認(rèn)， coordinate system type 為默認(rèn) rectangular,單擊continue,選擇模型邊上，以模型的一個角為坐標(biāo)原點(diǎn)，其他 2 條邊為 x 軸、 y軸，結(jié)果如圖 413 所示 . 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 28頁 圖 413 坐標(biāo)系 完成后點(diǎn)擊 cancel，在 edit boundary condition(編輯邊界條件 )中的CSYS 選擇 U1/U2/UR1/UR2,如圖 414 所示，點(diǎn)擊 OK 完成，結(jié)果如圖 415 所示。 彈出 edit boundary condition(編輯邊界條件 )，如圖 411 所示。 選擇 property 模塊，點(diǎn)擊 material manager， 雙擊 T300 和 T700, 查看T300、 T700 的材料屬性， 如圖 48 所示。 啟動 ABAQUS,導(dǎo)入模板，點(diǎn)擊 File→ import→ model,選擇要導(dǎo)入的模板（ ） ,如圖 45 所示： 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 24頁 圖 45 導(dǎo)入模板 圖 46 設(shè)定材料 利用 Python 語言開發(fā)的二次軟件，進(jìn)行復(fù)材熱分析，點(diǎn)擊 plugins→ CAC project→ posite analyse,設(shè)計(jì)鋪層的兩種材料 :T300、 T700,如圖 46 所南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 25頁 示。 施加載荷為溫度場，在第一個分析步中溫度場的值為 30，以后各分析步中溫度場有 FLUENT 軟件分析得到（此工作有他人完成），見圖 44 所示。 有 Hypermesh 導(dǎo)入的數(shù)模已經(jīng)建立了非獨(dú)立實(shí)體， 模具 在復(fù)合材料成型的整個過程中，根據(jù)升溫曲線簡化為多個靜態(tài)狀態(tài)，即常溫和各溫度點(diǎn)狀態(tài)。 在 CATIA V5 中建立模型，由于模板碎面較多，固導(dǎo)入 Hypermesh 中作修整并劃分網(wǎng)格，最后將模板導(dǎo)入 ABAQUS/CAE，因?yàn)槟０彘L度遠(yuǎn)大于厚 圖 42 典型復(fù)合材料工裝結(jié)構(gòu) 度，固采用 SHELL 單元（此工作有他人完成）如圖 43 所示。模板的型面有制件外形決定，設(shè)計(jì)人員無法更改。為保證膨脹的一致性，模板與支撐均使用樹脂基碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（牌號 T300），兩者之間采用膠接。 基于 ABAQUS 的飛機(jī)復(fù)材工裝仿真，應(yīng)用 CAD 軟件 CATIA V5 建立復(fù)材工裝三維數(shù)模，在將數(shù)模導(dǎo)入流體分析軟件（ CFD） FLUENT，進(jìn)行溫度場模擬，最后將數(shù)模導(dǎo)入有限元分析軟件 (CAE)ABAQUS，以溫度場為邊界條件，對模型進(jìn)行相關(guān)參數(shù) 設(shè)定和劃分網(wǎng)格后進(jìn)行熱應(yīng)力分析計(jì)算，得到工裝變形與應(yīng)力分布，總體過程分析如圖 41 所示。這就要求復(fù)合材料工裝在熱成型過程中變形在規(guī)定的范 圍內(nèi)，甚至要求其微膨脹。如使用對象模型提供的構(gòu)造方法創(chuàng)建一個新的場變量輸出并將處理后的數(shù)據(jù) 寫入其中供 ABAQUS/VIEWER 查看 ，或者調(diào)用 viewpoint 對象顯示出所需要的變量和圖形，或者輸出為其他形式的圖表或文件等 [1719]。 使用所設(shè)計(jì)的算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括數(shù)值運(yùn)算和矢量運(yùn)算等，提取用戶需要的信息，這部分是后處理二次開發(fā)的核心，也是整個二次開發(fā)中程序編寫的重點(diǎn)。 ABAQUS計(jì)算得到的數(shù)據(jù)時以面向?qū)ο蟮男问酱鎯τ诮Y(jié)果數(shù)據(jù)庫中的。 Odb 文件的讀寫使用了 ABAQUS 中提供了 odbaccess 模塊，文件的復(fù)制使用 python 語言中的 shutil 模塊。其中關(guān)鍵技術(shù)有文件的讀寫和控制，數(shù)據(jù)的處理和結(jié)果的輸出與查看等。使用 Python 調(diào)用 ABAQUS提供的方法編寫程序?qū)Y(jié)果數(shù)據(jù)庫進(jìn)行處理。 后處理時將計(jì)算后的數(shù)據(jù)形象地顯示出來供用戶對計(jì)算機(jī)結(jié)果進(jìn)行查看和分析。針對此種情況，在開發(fā) 過程中，將常用牌號的預(yù)浸料材料屬性信息作為知識集成于系統(tǒng)之中，這樣，設(shè)計(jì)人員在使用時只要知道使用了何種預(yù)浸料，而不必輸入材料的屬性信息，另一方面，將部分設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)集成于系統(tǒng)之中，包括：工裝設(shè)計(jì)原則，鋪層原則，優(yōu)化建議等。 圖 32 ABAQUS 執(zhí)行過程 知識經(jīng)驗(yàn)的集成 GUI Commandlineinterface(cli) script Python interpreter mands Reply files ABAQUS/STAND