复合材料设计制造软件FiberSIM介绍

1、2003 Confidential 2003 Confidential 世界领先的复合材料设计制造软件世界领先的复合材料设计制造软件 Powered by 2003 Confidential 复合材料工程设计的伙伴复合材料工程设计的伙伴 世界领先的复合材料设计软件供应商VISTAGY 软件已经在产品生产中得到验证 为复合材料的设计和制造提供全面的解决方案 集成于CATIA、Pro/E和NX/Unigraphics CAD AND CAE 平台合作伙伴平台合作伙伴 2003 Confidential 完全集成于完全集成于CAD系统中系统中 VISTAGY 与CAD供应商是伙伴关系: Dassau

2、lt Syst mes CAA Adopter - CATIA EDS/UGS Foundation Partner - NX PTC Gold Partner Advantage - Pro/Engineer CAD用户很容易学会使用 FiberSIM 所有复合材料数据来自同 一个模型 FiberSIM与CAD软 件版本无关 2003 Confidential “A 4 to 1 savings in production time was achieved for complex parts of the first aircraft.” Bombardier Inc. “We have

3、worked actively to merge FiberSIM with our engineering software and processes. Lockheed Martins goal is to integrate the most productive composites design and manufacturing tools available.” Lockheed Martin Corp. “With FiberSIM, our first parts were virtually perfect and we were able to do it right

4、the first time.” Sikorsky Aircraft Corp. “VISTAGY promised impressive reductions in product development time for our composite parts, and they delivered on their promises.” Renault F1 Team 2003 Confidential Nordam Group 北京北京625所所 北京北京621所所 济南济南637所所 沈阳飞机设计所沈阳飞机设计所 中国商飞中国商飞640所所 中国商飞上飞厂中国商飞上飞厂 成都飞机设计

5、研究所成都飞机设计研究所 沈阳发动机设计所沈阳发动机设计所 成都飞机工业集团公司成都飞机工业集团公司 沈阳飞机工业集团公司沈阳飞机工业集团公司 西安飞机工业集团公司西安飞机工业集团公司 哈尔滨飞机工业集团公司哈尔滨飞机工业集团公司 黎明航空发动机公司黎明航空发动机公司 GE航空（苏州）航空（苏州） Lockheed Martin Aeronautics Lockheed Martin Missile Hill Air Force Base Northrop Grumman Military Saab-Scania Aero Ind. Dev. Center Aerostructures Cor

6、p. Aries Complex Boeing Commercial Bombardier Inc. Cargolifter CASA Aeronutica Cessna Aircraft Delta Airlines Fibertecnic Fischer Adv. Composites Turkish Aerospace Fuji Heavy Industries Pratt & Whitney Raytheon Aircraft Rex Composites Gamesa Aeronutica General Electric Goodrich Gulfstream Aerospace

7、Hitco Hexcel Structures Honeywell Kaiser Compositek Korean Aerospace Industries Kawasaki Heavy Industries Mitsubishi Rayon Vought Short Brothers Northrop Grumman Comm Defense Aermacchi Alliant Techsystems Aurora Flight Boeing Defense BAE Systems Ducommon AAI EADS Deutschland DaimlerChrysler MTU GKN

8、Aerospace Hawker de Havilland Kongsberg Def. & Aero. Commercial FiberSIM 世界领先的复合材料设计软件世界领先的复合材料设计软件 2003 Confidential FiberSIM -世界领先的复合材料设计软件世界领先的复合材料设计软件 Bell Helicopter Canada Bell Helicopter Texas Boeing Helicopter PA Boeing Helicopter AZ Helicopters Eurocopter Sikorsky Aircraft CHRDI（景德镇（景德镇602）

9、 昌河飞机工业集团昌河飞机工业集团 Boeing Satellite Systems Lockheed Michoud Lockheed Sunnyvale NASA Johnson 航天材料与工艺研究所航天材料与工艺研究所 西安航天复合材料研究所西安航天复合材料研究所 Space NASA Marshall Raytheon Systems Space Systems Loral TRW Alenia Spazio Astrium CASA Spain Boeing Missiles CA Boeing Space Seattle L3 Communications Honda F1 McL

10、aren Cars Porsche Williams F1 High-Performance Automotive Renault F1 RTN (Audi) Toyota Motorsport British American Racing Ferrari Gestione Sportiva General Motors Sparta Gentex Honeywell FM&T 中材科技中材科技 Other Applications Prada Americas Cup Team Toyota Technocraft 华锐风电华锐风电 Composite Horizons Gamesa Eo

11、lica 东方电气东方电气-风机叶片风机叶片 2003 Confidential 生产中得到验证生产中得到验证 初始设计时间减少25 -波音 -Boeing 787 89%的供应商使用的供应商使用FiberSIM进进 行复材设计行复材设计 -庞巴迪已经确认庞巴迪已经确认C系列飞机复合材料全部基系列飞机复合材料全部基 于于FiberSIM来设计来设计 层铺放效率提高62% -雷诺一 级方程式赛车 加工的零件强度满足设计要求- Prada 2003 Confidential 生产中得到验证生产中得到验证 每年减少50万元维修成本 达尔塔公司 层铺放时间减少三分之二- - 西科尔斯基 材料浪费减少四

12、分之一- -波音 2003 Confidential 复合材料设计环境复合材料设计环境(CEE)(CEE) 定义和编辑层 定义设计站 创建层的边界曲线 可视化纤维方向 完成成本计算 计算层的重量，面积和重心 评估零件的可制造性 生成平面展开图样 与XML接口 Composite Engineering Environment CEE 2003 Confidential 高级复合材料设计环境高级复合材料设计环境(ACEE)(ACEE) 自动化铺层设计环境，适应设计的反复修改 区域化设计 层边界和递减曲线自动生成 智能化拼接曲线/加切口管理工具 层合板补偿（Surface Offset） 实体模型

13、生成 模具内表面生成 配合表面生成 Advanced Composite Engineering Environment ACEE 2003 Confidential 集成于集成于CAD的的FiberSIM 软件软件 分析接口分析接口 P002 Ideal Actual P002 P001 激光投影激光投影 平面图样输出平面图样输出 纤维铺放接口纤维铺放接口 复合材料设计环境复合材料设计环境 CEE/ACEE 带铺叠接口带铺叠接口 树脂流动成型接口树脂流动成型接口 文档生成文档生成 2003 Confidential FiberSIM XML 接口接口 层重量和重心层重量和重心 XML 接口接

14、口 成本分析成本分析 PDM/ERP 网网 页页 文文 档档 Excel,Word 分析验证分析验证 PDM CAD Integration “PN001” FS 1 FS 3 FS 2 DWG1 DWG2 XML Word Excel PN001 PN002 PN003 PDM CATIA Session PN001DWG1 XMLSupplierWord EnCapta 2003 Confidential 可扩展的材料数据库可扩展的材料数据库 XML 文件文件 2003 Confidential 初步设计初步设计 企业企业 制制造造 详细设计详细设计 FiberSIM 为复合材料设计提供全

15、面解决方案为复合材料设计提供全面解决方案 工艺过程工艺过程 功功能能 接口接口 定义层合板定义层合板 基于层的设计基于层的设计 基于区域的设计基于区域的设计 基于网格的设计基于网格的设计 生成叠层曲面生成叠层曲面生成递减铺层生成递减铺层 制造文档制造文档 工程文档工程文档 切口切口/ /拼接拼接带的定义带的定义 制造性分析制造性分析 有限元分析有限元分析 树脂流动成型树脂流动成型 RTMRTM 排料系统和排料系统和 切割机切割机 激光投影仪激光投影仪 自动铺放自动铺放 XML 2003 Confidential 可制造性仿真可制造性仿真 修改设计修改设计 选择材料和工艺选择材料和工艺 指定层合

16、板指定层合板 厚度要求厚度要求 选择层的创建方法选择层的创建方法 基于层基于层 基于区域基于区域 基于网格基于网格 自动生成层自动生成层 定义厚度过渡区域参数定义厚度过渡区域参数 顺序顺序 递减递减 自动生成过渡曲线自动生成过渡曲线 校验设计数据校验设计数据 定义扩展边界定义扩展边界 定义加工方案定义加工方案校验加工数据校验加工数据生成加工数据生成加工数据生成最终产品生成最终产品 手工铺放手工铺放 成型成型 带铺叠带铺叠 纤维铺放纤维铺放 自动拼接自动拼接 自动生成切口几何自动生成切口几何 带铺叠路线带铺叠路线 制造文档制造文档 工程文档工程文档 平面展开图平面展开图 激光投影仪激光投影仪 数

17、控加工路径数控加工路径 XML数据到企业内部数据到企业内部 结构分析结构分析 补偿面补偿面/实体实体 完整的复合材料设计流程完整的复合材料设计流程 2003 Confidential 基于层的设计基于层的设计基于区域的设计基于区域的设计 基于结构网格的设计基于结构网格的设计 Step 1Step 2Step 3 初步设计初步设计 结构分析结构分析 2003 Confidential 2006 Confidential 初步设计阶段初步设计阶段 按设计意图定义层合板规按设计意图定义层合板规 范和对应的材料规范范和对应的材料规范 将定义将定义 的层合的层合 板规范板规范 指定给指定给 特定的特定的

18、 区域区域 2003 Confidential 在初步设计阶段方便进行数据交换在初步设计阶段方便进行数据交换 与其他软件进行数据交换 使用FiberSIM界面能有效地获得和管理层合板的定义 工艺优化，对材料和层合板定义进行权衡 能以文本和表格形式进行层合板定义，并输入到 FiberSIM FiberSIM的开放性体系能使初步设计数据以XML格式进 行导入和导出 2003 Confidential 基于层的设计方法（方法一）基于层的设计方法（方法一） 捕获完整的数据,包含设计和制造中的层合板，方向，夹芯和 层的参数 定义层（为每层定义近为每层定义近150150个参个参 数并与相关的数并与相关的C

19、ADCAD模型关联）模型关联） 层合板 层名称 铺放顺序 层边界、材料和方向 最小化几何元素的创建：自动生成曲线，进行层的拼接， 搭接，切口，标注 2003 Confidential 基于区域的设计方法基于区域的设计方法 （方法二）（方法二） 基于区域的设计 自动生成层的边界和厚度过渡 区域的边界曲线 拼接组可以快速地对层内拼接曲线进行管理 切口管理工具可实现对切口的有效管理 利用表面补偿偏置功能，根据层合板实际铺层厚度生成内模面 /偏置面 区域铺层分析功能自动生成所需要的铺层 2003 Confidential 基于结构网格的设计方法（方法三）基于结构网格的设计方法（方法三） 设计尺寸大，强

20、度高的板类件，如：机翼和机身部分 简化几何参考特征 使用已有的几何特征作为网格的边界 机身: 梁和桁的中心线 机翼: 梁和肋的中心线 定义方法结构网格 总的厚度 层合板的定义 适应结构的设计更改 2003 Confidential 详细设计详细设计 定义铺层顺序定义铺层顺序生成铺层过渡区生成铺层过渡区 生成工程文档生成工程文档 Step 4Step 5 2003 Confidential 多种曲面偏置技术多种曲面偏置技术 2003 Confidential 2006 Confidential 3D截面曲线和三截面曲线和三 维标注的生成维标注的生成 设计验证工具设计验证工具 Ply Table

21、Ply Callout Core Sample Design Station 爆炸视图爆炸视图 2003 Confidential 有限元分析接口有限元分析接口 -使得可以进行基于真实纤维方向的有限元分析使得可以进行基于真实纤维方向的有限元分析 FiberSIM 支持大型有限元支持大型有限元 分析软件如分析软件如MSC、ANSYS等等 层的定义以及真实的纤维方向层的定义以及真实的纤维方向 导入有限元分析软件导入有限元分析软件 2003 Confidential 有限元分析接口有限元分析接口 - -支持的常用有限元软件支持的常用有限元软件 ANALYSIS AND SIMULATION SOFT

22、WARE (FEA, CFD) 2003 Confidential 2007 Confidential Accurate FEA from True Fiber Orientations (NASTRAN) 2003 Confidential 可制造性分析可制造性分析 成型仿真成型仿真铺带仿真铺带仿真 纤维铺放仿真纤维铺放仿真 Step 6Step 7 2003 Confidential 原点原点 纤维方向纤维方向 FiberSIM 可制造性仿真可制造性仿真 2003 Confidential 纤维偏移显示纤维偏移显示 纤维偏移影响层合板的对称，平衡和翘曲纤维偏移影响层合板的对称，平衡和翘曲!

23、 2003 Confidential 2006 Confidential 材料选择和制造工艺选择材料选择和制造工艺选择 2003 Confidential 工程制造阶段工程制造阶段 制造文档的生成制造文档的生成切口与平面展开图切口与平面展开图 Step 8Step 9 2003 Confidential 根据材料宽度进行拼接根据材料宽度进行拼接 偏置拼接曲线偏置拼接曲线 材料宽度线材料宽度线 减少了材料浪费减少了材料浪费 2003 Confidential 切口切口 精确的平面展开图精确的平面展开图 2003 Confidential 最终产品的生成最终产品的生成 激光投影数据激光投影数据XML 数据数据 Step 10Step 11Step 12 2003 Confidential 2006 Confidential 直接连接直接连接: : 三维模型与制造车间三维模型与制造车间 制造文档制造文档平面展开图平面展开图激光投影激光投影 2003 Confidential 平面展开图输出平面展开图输出 2003 Confidential 平面展开图输出平面展开图输出 - -目前支持的自动下料机目前支持的自动下料机 CUTTING M