编织复合材料多尺度建模技术与应用

时间：2023-04-21 14:23 点击次数：

" ABAQUS "

复合材料专题

Part.01

课程背景

复合材料是一种具有优异性能的材料，广泛应用于航空、汽车、船舶、体育器材等领域。在复合材料的力学行为研究中，有限元分析技术是一种重要的手段。

ABAQUS作为现阶段应用最广泛的有限元仿真模拟软件，优秀的分析能力和模拟复杂系统的可靠性使得ABAQUS被各国的工业和科学研究中广泛采用。通过合理的建模和分析，可以更好地理解复合材料的力学行为，为复合材料的设计和应用提供参考。

编织复合材料克服了传统铺层复合材料受到冲击时易分层的缺点,并且具有便于一体成型的优点,被越来越广泛的用于抵抗外物冲击的结构材料。然而,编织复合材料复杂的几何特性,导致其力学变形和失效行为极其复杂,具有明显的非均匀性和多尺度损伤特性,对材料的性能表征、仿真分析和结构设计造成了很大困难。根据许多学生反映，复合材料进行建模是一个痛难点。

应新老客户的培训需求，北京软研国际信息技术研究院特举办“ABAQUS复合材料建模技术与应用”专题线上培训班(第十三期)，本次培训主办方为北京软研国际信息技术研究院，承办方为互动派（北京）教育科技有限公司，具体相关事宜通知如下：

Part.02

课程目录

专题一 (线上直播)	ABAQUS复合材料建模技术与应用（详情内容点击上方名称查看） 2023年5月13日—2023年5月14日 2023年5月20日—2023年5月21日
专题二 (线上直播)	编织复合材料多尺度建模技术与应用（详情内容点击上方名称查看） 2023年5月27日—2023年5月28日
专题三 (录播)	机器学习材料性能预测与材料基因工程应用实战（详情内容点击上方名称查看）不限时间，不限地点，即报即学

Part.03

培训特色

1、本次培训课程专门为复合材料结构设计领域量身打造，共分为两个专题，采用全方位的课程体系设计，在线直播教学，课后提供无限次回放视频，发送全部案例资料，建立永不解散的课程群，在班级群内可以和相同领域内的老师同学长期互动交流问题，让学习不再是一个人的孤独求索。

2、本次课程小班授课，对知识进行由浅入深，层层递进，系统讲解，配合案例边讲边练，让学员能运用模拟软件针对每个技术点进行上机操作；在线学习后对学员提炼出的问题提供专业指导，从而更好地满足学员不同方面的论文及实际科研需求；

3、采用“理论+实操”的模式，通过系统的实践教学，帮助学员掌握和运用ABAQUS复合材料建模技术开展新型复合材料研发、复合材料性能预测、先进复合材料应用以及工业化生产等各个环节，进而提高复合材料研发与应用效率。

4、掌握ABAQUS软件建模及计算分析流程,通过纤维增强复合材料层合板和颗粒/短纤维改性复合材料为实例的进阶学习，并以MATLAB、PYTHON、FORTRAN多种开发方式为例让学员快速掌握ABAQUS二次开发要点，灵活调用模块方法，完成自己的设计计算需求。

Part.04

增值服务

1、凡报名缴费成功学员发送电子课件及往期教学视频以便提前学习；

2、培训结束可获得本次所学专题课程全部无限次回放视频；

3、价格优惠：

优惠一：2023年4月28日前汇款可享受400元优惠（仅限前八名）；

优惠二：凡老学员推荐报名者，可享受额外优惠；

优惠三：同一人同时报名两个直播课程，可享受额外优惠；

4、学员提出的各自遇到的问题在课程结束后可以长期得到老师的解答与指导；

5、参加培训并通过考试的学员，可以获得：北京软研国际信息技术研究院培训中心颁发的《ABAQUS复合材料建模应用工程师》专业技能结业证书

Part.05

课程大纲

【专题一】

ABAQUS复合材料建模技术与应用

课程
一、Abaqus建模基础（理论+实例）	1、ABAQUS 建模基础——以基础操作为例，让学员迅速掌握ABAQUS软件建模通用操作方法 1.1 ABAQUS 软件体系及应用背景 1.2 ABAQUS 典型本构关系与导入方式 1.3 ABAQUS 前后处理模块 1.4 常用单元建模 1.5 荷载施加与边界条件 1.6 网格划分(重点讲授)
二、ABAQUS复合材料建模入门（理论+实例）	2、ABAQUS复合材料建模入门——以复合材料层合结构建模、静力失效分析为例，让学员掌握基于ABAQUS软件的复合材料建模及力学分析流程 2.1复合材料力学基础理论 2.1.1 层合结构的本构特点、变形假定与刚度计算 2.1.2 层合结构的强度准则和损伤判据 2.1.3 层合结构的热传导与多场耦合分析 2.2层合结构的单元与特点介绍 2.2.1 Abaqus中复合材料层合板结构建模分析流程 2.2.2建立普通壳单元、连续壳单元及多层实体单元 2.3 ABAQUS静力失效分析实例操作: 1.复合材料层结构的三种常用建模方法、静力分析中强度准则和损伤判据的引入、数据输入与输出 2.层合结构的热-力耦合分析
三、ABAQUS断裂力学与裂纹扩展（理论+实例）	3、ABAQUS纤维增强复合材料层合板分层和界面损伤与扩展 3.1 结构建模过程与计算分析 3.1.1 角铺设复合材料层板结构与建模 3.1.2 拉伸强度、压缩强度、剪切强度与失效过程模拟 3.1.3 弯曲失效过程模拟 3.1.4 Abaqus中复合材料层合板分层损伤的引入方法 3.1.5 界面损伤cohesive单元的应用技术 3.2复合材料层合板分层和界面损伤、断裂与裂纹扩展 3.2.1 虚裂纹闭合技术(VCCT)理论与实现方法 3.2.2 界面损伤内聚力分析（cohesive单元） 3.2.3 扩展有限元理论与实现方法 3.3 ABAQUS分层和界面扩展行为的模拟计算实例操作: 1.基于虚裂纹闭合技术(VCCT)的分层扩展模拟 2.基于cohesive单元的分层/界面损伤扩展模拟 3.基于XFEM方法的裂纹扩展模拟
四、ABAQUS复合材料加筋板结构承载能力预测（理论+实例）	4、ABAQUS加筋板结构在静载荷作用下的承载能力预测 4.1层合加筋结构的屈曲与后屈曲分析 4.1.1 特征值屈曲分析、后屈曲分析及后屈曲路径 4.1.2 含制造缺陷或低速冲击损伤层合板分层后屈曲 4.1.3 后屈曲分析涉及的非线性方程组收敛问题与解决 4.2薄壁加筋结构的面内剪切载荷作用下的失效分析 4.2.1面内剪切载荷作用下的建模技巧 4.2.2面内剪切载荷作用下的屈曲和失效分析实例操作: 1. 复合材料加筋板的压溃分析 2. 面内剪切载荷作用下的加筋板的承载能力预测 3. 复合材料加筋板剪切失效模拟
五、颗粒/短纤维改性复合材料建模及计算（理论+实例）	5、ABAQUS颗粒/短纤维改性复合材料力学建模及计算结果分析 5.1 复合材料损伤失效行为的多尺度分析概述 5.2 基于ABAQUS 的细观力学计算 5.3 增韧复合材料结构仿真与力学性能分析 5.3.1 材料力学性能多尺度分析理论与分析方法 5.3.2 胞元理论与边界条件施加 5.3.3 基于胞元模型的强度预测方法 5.3.4 颗粒/断裂维分布型材料的模型生成技术 5.3.5 增韧复合材料结构的宏观失效过程模拟实例操作: 1. 颗粒增强金属基复合材料结构建模、拉伸过程及失效分 2. 短纤维增强复合材料结构建模、胞元分析技术
六、ABAQUS复合材料动力分析（理论+实例）	6、ABAQUS复合材料动力分析及应用 6.1结构动力学算法基础理论概述 6.2复合材料层合结构低速冲击及冲击后剩余压缩强度实验与仿真技术实例操作: 1. 复合材料加筋板自由振动分析 2. 复合材料加筋板低速冲击过程模拟 3. 低速冲击损伤的复合材料加筋板剩余压缩强度计算 4. 高速冲击模拟
七、ABAQUS二次开发（理论+实例）	7、ABAQUS二次开发——以MATLAB、PATHON及子程序和FORTRAN的二次开发方式为例让学员快速掌握二次开发要点，灵活调用这些模块方法，完成自己的设计计算需求 7.1基于MATLAB和Python的ABAQUS开次开发 7.2 基于接口子程序和FORTRAN的ABAQUS二次开发技术实例操作: 1. 基于MATLAB的变角度铺丝复合材料层合结构建模 2. 基于Python的参数化建模及插件实例 3. 基于UMAT接口子程序的材料弹塑性分析 4. 基于UMAT接口子程序的材料粘弹性分析 5. 基于USDFLD复合材料层合板的损伤分析
八、论文写作及学术交流	8.1 基于 ABAQUS 复合材料仿真计算文章（SCI）案例 8.2 SCI 论文创新思路与写作技巧以及未来航空航天复合材料发展趋势与创新研究展望

【专题二】

编织复合材料多尺度建模技术与应用

第一天上午 (9:00-12:00)	1、ABAQUS 有限元建模基础 1.1 ABAQUS软件基本功能介绍及应用概述 1.2 ABAQUS操作界面介绍（重点介绍建模部分功能） 1.3 建模案例演示（CAITA、ABAQUS） Ø 二维增强结构复合材料（单向、编织复合材料模型构建、输出与导入） Ø 三维增强结构复合材料（角联锁、编织复合材料构建、输出与导入）
第一天下午 (14:00-17:00)	2、织物增强复合材料多尺度建模 2.1 织物复合材料介绍(二维、三维增强结构复合材料) 2.2 三维增强复合材料单胞选取（角联锁、编织复合材料） 2.3 复合材料参数化建模 2.4 复现论文织物增强复合材料多尺度几何模型(TexGen、CATIA、ABAQUS实例) Ø 微观结构几何模型构建（纤维） Ø 介观结构几何模型构建（单胞） Ø 宏观结构几何模型构建（复合材料）
第二天上午 (9:00-12:00)	2、基于侨联模型的复合材料均匀化方法 3.1 复合材料均匀化方法介绍 3.2 基于侨联模型的单向复合材料刚度矩阵求解 3.3 基于侨联模型织物增强复合材料刚度矩阵求解 4、基于单胞理论的复合材料均匀化方法 4.1 复合材料单胞理论介绍 4.2 周期性边界条件理论介绍及公式推导 4.3 基于python的周期性边界条件施加(编程+实例) Ø 复合材料多尺度几何模型周期性边界条件施加（周期性边界条件公式python代码详解、模型导入、网格划分、边界条件施加）
第二天下午 (14:00-17:00)	5、复合材料热-力耦合仿真分析(实例） 5.1 顺序热力耦合理论和模型 Ø 三维结构复合材料顺序热力耦合分析 5.2 全热力耦合理论和模型 Ø 三维结构复合材料全热力耦合分析 5.3 绝热分析理论和模型 Ø 三维结构复合材料绝热分析

Part.06

报名费用

（含报名费、培训费、资料费）

ABAQUS复合材料建模技术与应用：

￥4300元/人

编织复合材料多尺度建模技术与应用：

￥3500元/人

费用提供用于报销的正规机打发票及盖有公章的纸质通知文件；如需开具会议费的单位请联系招生老师发送会议邀请函；

Part.07

联系方式

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课程
一、Abaqus建模基础（理论+实例）	1、ABAQUS 建模基础——以基础操作为例，让学员迅速掌握ABAQUS软件建模通用操作方法 1.1 ABAQUS 软件体系及应用背景 1.2 ABAQUS 典型本构关系与导入方式 1.3 ABAQUS 前后处理模块 1.4 常用单元建模 1.5 荷载施加与边界条件 1.6 网格划分(重点讲授)
二、ABAQUS复合材料建模入门（理论+实例）	2、ABAQUS复合材料建模入门——以复合材料层合结构建模、静力失效分析为例，让学员掌握基于ABAQUS软件的复合材料建模及力学分析流程 2.1复合材料力学基础理论 2.1.1 层合结构的本构特点、变形假定与刚度计算 2.1.2 层合结构的强度准则和损伤判据 2.1.3 层合结构的热传导与多场耦合分析 2.2层合结构的单元与特点介绍 2.2.1 Abaqus中复合材料层合板结构建模分析流程 2.2.2建立普通壳单元、连续壳单元及多层实体单元 2.3 ABAQUS静力失效分析实例操作: 1.复合材料层结构的三种常用建模方法、静力分析中强度准则和损伤判据的引入、数据输入与输出 2.层合结构的热-力耦合分析
三、ABAQUS断裂力学与裂纹扩展（理论+实例）	3、ABAQUS纤维增强复合材料层合板分层和界面损伤与扩展 3.1 结构建模过程与计算分析 3.1.1 角铺设复合材料层板结构与建模 3.1.2 拉伸强度、压缩强度、剪切强度与失效过程模拟 3.1.3 弯曲失效过程模拟 3.1.4 Abaqus中复合材料层合板分层损伤的引入方法 3.1.5 界面损伤cohesive单元的应用技术 3.2复合材料层合板分层和界面损伤、断裂与裂纹扩展 3.2.1 虚裂纹闭合技术(VCCT)理论与实现方法 3.2.2 界面损伤内聚力分析（cohesive单元） 3.2.3 扩展有限元理论与实现方法 3.3 ABAQUS分层和界面扩展行为的模拟计算实例操作: 1.基于虚裂纹闭合技术(VCCT)的分层扩展模拟 2.基于cohesive单元的分层/界面损伤扩展模拟 3.基于XFEM方法的裂纹扩展模拟
四、ABAQUS复合材料加筋板结构承载能力预测（理论+实例）	4、ABAQUS加筋板结构在静载荷作用下的承载能力预测 4.1层合加筋结构的屈曲与后屈曲分析 4.1.1 特征值屈曲分析、后屈曲分析及后屈曲路径 4.1.2 含制造缺陷或低速冲击损伤层合板分层后屈曲 4.1.3 后屈曲分析涉及的非线性方程组收敛问题与解决 4.2薄壁加筋结构的面内剪切载荷作用下的失效分析 4.2.1面内剪切载荷作用下的建模技巧 4.2.2面内剪切载荷作用下的屈曲和失效分析实例操作: 1. 复合材料加筋板的压溃分析 2. 面内剪切载荷作用下的加筋板的承载能力预测 3. 复合材料加筋板剪切失效模拟
五、颗粒/短纤维改性复合材料建模及计算（理论+实例）	5、ABAQUS颗粒/短纤维改性复合材料力学建模及计算结果分析 5.1 复合材料损伤失效行为的多尺度分析概述 5.2 基于ABAQUS 的细观力学计算 5.3 增韧复合材料结构仿真与力学性能分析 5.3.1 材料力学性能多尺度分析理论与分析方法 5.3.2 胞元理论与边界条件施加 5.3.3 基于胞元模型的强度预测方法 5.3.4 颗粒/断裂维分布型材料的模型生成技术 5.3.5 增韧复合材料结构的宏观失效过程模拟实例操作: 1. 颗粒增强金属基复合材料结构建模、拉伸过程及失效分 2. 短纤维增强复合材料结构建模、胞元分析技术
六、ABAQUS复合材料动力分析（理论+实例）	6、ABAQUS复合材料动力分析及应用 6.1结构动力学算法基础理论概述 6.2复合材料层合结构低速冲击及冲击后剩余压缩强度实验与仿真技术实例操作: 1. 复合材料加筋板自由振动分析 2. 复合材料加筋板低速冲击过程模拟 3. 低速冲击损伤的复合材料加筋板剩余压缩强度计算 4. 高速冲击模拟
七、ABAQUS二次开发（理论+实例）	7、ABAQUS二次开发——以MATLAB、PATHON及子程序和FORTRAN的二次开发方式为例让学员快速掌握二次开发要点，灵活调用这些模块方法，完成自己的设计计算需求 7.1基于MATLAB和Python的ABAQUS开次开发 7.2 基于接口子程序和FORTRAN的ABAQUS二次开发技术实例操作: 1. 基于MATLAB的变角度铺丝复合材料层合结构建模 2. 基于Python的参数化建模及插件实例 3. 基于UMAT接口子程序的材料弹塑性分析 4. 基于UMAT接口子程序的材料粘弹性分析 5. 基于USDFLD复合材料层合板的损伤分析
八、论文写作及学术交流	8.1 基于 ABAQUS 复合材料仿真计算文章（SCI）案例 8.2 SCI 论文创新思路与写作技巧以及未来航空航天复合材料发展趋势与创新研究展望