21 października 2021


W nowo otwartym okienku Mesh Collector (rys. 6), w zakładce Properties, ustawiono Type, jako Laminate, a następnie wybrano Create Physical. Na ekranie ukazuje się zestaw funkcji Laminat Modeler. Okienko jest podzielone na kilka ważnych sekcji:

  • Solver Properties – podstawowe parametry tworzonego laminatu
  • Laminate Properties – parametry służące do konfiguracji ułożenia warstw laminatu
  • Validation – eksport postaci laminatu do pliku Excela, sprawdzenie poprawności laminatu
  • Optimization – optymalizacja laminatu
  • Ply Layup – edytor warstw
  • Ply Sketcher – wizualizacja warstw
  • Laminat Modeler umożliwia tworzenie laminatów warstwowych, których pojedyncze warstwy będą wykonane z materiałów izotropowych oraz anizotropowych (rys. 7). 8_sPo naciśnięciu przycisku Create New Ply zostaje dodana pojedyncza warstwa, uzupełniając puste pola takie jak: Thickness (grubość), Angle (kąt ułożenia warstwy), Material (materiał z bazy danych lub zdefiniowany przez użytkownika). Po zaznaczeniu opcji Ply Material, a następnie dodaniu materiału, pojawia się okienko Laminate Ply Material Manager.

Do dyspozycji są cztery rodzaje kompozytów:

  • Unidirectional – zbrojenie jednokierunkowe (rys. 9a)
  • Particulate – zbrojenie cząstkami dyspersyjnymi (rys. 9b)
  • Random Short Fiber – dowolnie rozłożone krótkie włókna (rys. 9c)
  • Woven – tkanina (rys. 9d)
9a 9b 9c 9d


Wybierając dany rodzaj kompozytu uruchamiamy okno, w którym deklarujemy m.in. rodzaj materiału zbrojenia, osnowy, grubości pojedynczej warstwy oraz stosunek zbrojenia do osnowy.
10_sDodając wymagany materiał do biblioteki oraz definiując laminat w postaci tkaniny, utworzyliśmy stos warstw. Pierwsza warstwa to stal, pozostałe cztery to kompozyt szklano-epoksydowy o orientacji 0°/45°/-45°/180° (rys. 10).
11_sPrzed rozpoczęciem obliczeń należy zadać warunki ograniczające na analizowany model. Z jednej strony nałożono więzy Fix Constrains, jako stałe zamocowanie, a z drugiej zadano wektor siły, o stałej wartości oraz kierunku. Postać analizowanego modelu przedstawiono na rysunku 11.
Uruchamiając Solve, uzyskano wyniki w postaci pól odkształceń, przemieszczeń, rotacji, naprężeń oraz sił i momentów reakcji w miejscu zamocowania dla kompozytu potraktowanego, jako jedna całość. Jednocześnie, w zakładce Ply Stress, uzyskano wyniki naprężenia w poszczególnych warstwach całego laminatu. Możliwa jest weryfikacja sposobu ułożenia każdej warstwy. Przykładowe wyniki przedstawiono w tabeli 1.

Typ wyników Wyniki przeprowadzonej analizy
Displacement Nodal
Średnie przemieszczenie
tab1_displacement_s
Rotation Nodal
Średni kąt obrotu
tab1_rotation
Reaction Force Nodal
Średnia siła reakcji
tab1_reaction-force
Reaction Moment Nodal
Średni moment
tab-1_reaction-modal
Ply Stress – Ply 3 Von-Mises
Naprężenia w 3. warstwie
tab-1_Ply-Stres