复合材料模块更新

COMSOL Multiphysics® 6.0 版本为“复合材料模块”的用户带来了全新的多物理场耦合与简化折线约束,并为多层壳新增了安全准则。请阅读以下内容,进一步了解该模块的新增功能和更新功能。

新增多层壳与壳之间的耦合

借助新的多层壳-壳连接 多物理场耦合,您可以混合使用多层壳 接口,方法是使用任一接口在单个铺层中定义不同的堆叠成员。这种建模方法有时称为多模型方法。在对某些层较厚而其他一些层较薄的复合材料结构进行建模时,就精度和性能而言,此方法通常是最佳选择。使用多模型方法分析复合材料叶片教学案例演示了这一新的耦合功能。

多层壳中的简化折线约束

多层壳 接口中添加了一种新型的折线建模公式,称为简化 折线约束。这种新公式在计算上比标准的 折线约束更为有效,但对于厚壳来说精度较低。新的约束类型具有求解大型几何线性问题的特殊线性公式,因此特别适用于这种情况。您可以在多层壳 接口设置的折线设置 栏中选择折线约束的类型。

多层线弹性材料中的堆叠成员选择

接口的多层线弹性材料 中,现在可以从多层材料堆叠 中选择单个堆叠成员,使您可以对同一边界上的不同层使用多个 接口。此功能主要应用于采用多模型方法在同一边界上混合使用不同壳公式的情况。您可以在使用多模型方法分析复合材料叶片教学案例中查看这一新特征的应用演示。

COMSOL Multiphysics 用户界面,显示了“模型开发器”,其中突出显示“多层线弹性材料”节点,并显示其对应的“设置”窗口;“图形”窗口中显示多层复合材料模型。 您可以使用 接口的 多层线弹性材料节点中新增的 堆叠成员选项来选择一组有限的层,如 图形窗口中所示。

新增多层壳安全准则

多层壳 接口中已添加或扩展多个新的安全准则:

  • 新增 Norris 和 Azzi-Tsai-Hill 准则。
  • Tsai-WuTsai-Hill 准则已通过二维公式进行扩展。

新增多层材料运算符

为了在厚度方向的指定位置进行计算,多层壳 接口以及 接口中的多层材料新增了两个物理范畴的运算符:.atxd0(用于点计算)和 .atxd1(用于边计算)。这些运算符有两个变元:全厚度位置和要计算的表达式,例如 lshell.atxd1(2*th,mean(lshell.mises))。这使您可以更轻松地计算额外维度中的任何物理量,在复合材料结构建模涉及多层材料的情况下尤其如此。

新增教学案例

COMSOL Multiphysics® 6.0 版本的“复合材料模块”引入了一个新的教学案例。

使用多模型方法分析复合材料叶片

三个复合材料叶片模型的阵列,本例将 ESL 理论(左)、分层理论(中)和多模型方法(右)的 von Mises 应力结果进行比较。 使用多模型方法求解的复合材料叶片中的 von Mises 应力分布,其中将分析结果与分层理论和 ESL 理论进行了比较。


“案例库”标题:
composite_blade_multiple_model_method
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