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內(nèi)容簡介

　　《Fibersim復(fù)合材料設(shè)計(jì)與工藝技術(shù)應(yīng)用》一書根據(jù)西門子Fibersim的英文版官方教材和用戶指南*大綱編寫，重點(diǎn)介紹了Fibersim 15.0的新功能及各種基本操作方法和技巧。其*的特點(diǎn)是，在大量利用圖解方法進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)講解的同時(shí)，巧妙地融入了航空、汽車等多個(gè)領(lǐng)域的復(fù)合材料工程應(yīng)用案例，使讀者能夠在復(fù)合材料工程實(shí)踐中掌握Fibersim的操作方法和技巧。本書分為7章，分別介紹了Fibersim 15.0的軟件理念、基礎(chǔ)界面、基于實(shí)體創(chuàng)建幾何要素、基于鋪層設(shè)計(jì)理論、影響鋪層鋪覆性的因素、鋪覆方法論對鋪覆性的影響、優(yōu)化鋪覆性問題的措施、坐標(biāo)系類型、層壓板對稱、夾芯類型、多鋪層設(shè)計(jì)理論、基于區(qū)域設(shè)計(jì)理論、過渡區(qū)高級處理、設(shè)計(jì)鋪層高級定義、高級設(shè)計(jì)技術(shù)、制造數(shù)據(jù)高級定義、3D數(shù)據(jù)文檔創(chuàng)建、2D 數(shù)據(jù)文檔創(chuàng)建、體積填充設(shè)計(jì)理論、自動(dòng)鋪覆設(shè)計(jì)理論、導(dǎo)入接口、導(dǎo)出接口、導(dǎo)出選項(xiàng)、民品、汽車、地鐵、無人機(jī)以及航空的應(yīng)用案例。本書內(nèi)容翔實(shí)，圖文并茂，語言簡潔，實(shí)例豐富，既可以作為初學(xué)者的入門與提高教材，也可作為復(fù)合材料產(chǎn)品研發(fā)工程的輔導(dǎo)與自學(xué)教材。

作者簡介

　　洪清泉，上海波客實(shí)業(yè)有限公司創(chuàng)始人，總經(jīng)理，北京理工大學(xué)車輛工程碩士，曾任上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師和Altair中國公司高級技術(shù)經(jīng)理，主要研究方向?yàn)楹娇蘸教旌蛙囕v的仿真優(yōu)化和輕量化設(shè)計(jì)，主編《HyperWorks進(jìn)階教程系列》三本書。2013年創(chuàng)立波客公司，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)參與中國商飛和中航工業(yè)的多個(gè)飛機(jī)型號(hào)、中國航天多個(gè)復(fù)材部段的研發(fā)和改進(jìn)，特別是C919和CR929的碳纖維復(fù)合材料機(jī)翼機(jī)身研發(fā)，并研究和實(shí)踐汽車碳纖維部件正向研發(fā)，為泛亞、上汽、北汽、廣汽、前途、眾泰等開發(fā)數(shù)十個(gè)碳纖維四門三蓋及白車身加強(qiáng)件，目前也正在從事軌道交通碳纖維復(fù)合材料車體正向研發(fā)、Fiberbook復(fù)合材料結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件研發(fā)。呂長，西門子工業(yè)軟件亞太區(qū)高級顧問，SES業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理。上海交通大學(xué)畢業(yè)，加入西門子工業(yè)軟件10年。在工業(yè)軟件領(lǐng)域有十余年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，目前負(fù)責(zé)西門子專業(yè)工程軟件（包括Fibersim、Syncrofit、Mastertrim等）在汽車交通、航空航天、船舶風(fēng)電等領(lǐng)域的業(yè)務(wù)發(fā)展、技術(shù)咨詢與支持工作。王招，2016年畢業(yè)于上海理工大學(xué)機(jī)械工程本科卓越班，曾獲上海市機(jī)械創(chuàng)新項(xiàng)目三等獎(jiǎng)。2015年7月進(jìn)入上海波客實(shí)業(yè)有限公司，一直從事于汽車碳纖維復(fù)合材料設(shè)計(jì)應(yīng)用研究，曾在SAMPE發(fā)表汽車車門和引擎罩應(yīng)用復(fù)合材料的相關(guān)論文，并在2018 SAMPE會(huì)議就基于Fibersim設(shè)計(jì)碳纖維引擎罩為主題做會(huì)場報(bào)告。至今為止，在上海波客實(shí)業(yè)有限公司的組織下，擔(dān)任上海、北京、廣州、武漢等地7場Fibersim技術(shù)培訓(xùn)的主講師。

圖書目錄

第1章 Fibersim簡介 1
1.1 概述.2
1.1.1 Fibersim專業(yè)性 2
1.1.2 Fibersim獨(dú)特性 3
1.1.3 Fibersim平臺(tái)性 3
1.2 界面簡介.8
1.2.1 Fibersim的模塊列表 8
1.2.2 關(guān)于Fibersim的圖標(biāo) 8
1.2.3 如何啟動(dòng)Fibersim 8
1.2.4 用戶界面 9
1.2.5 排序、添加、移除和移動(dòng)“列” 10
1.2.6 排序、分組和查找工具 11
1.2.7 激活層壓板 12
1.2.8 在Fibersim中的高亮環(huán)境 12
1.2.9 選項(xiàng) 12
1.2.10 設(shè)計(jì)檢查器 13
1.2.11 操作：鋪層信息表的 HTML和 CSV格式 . 13
1.2.12 創(chuàng)建材料卡片 14
第2章 Pro（專業(yè)模塊）. 17
2.1 基于實(shí)體創(chuàng)建基本幾何要素.18
2.1.1 創(chuàng)建層壓板的幾何要素 18
2.1.2 創(chuàng)建坐標(biāo)系的幾何要素 20
2.2 Fibersim 基于鋪層設(shè)計(jì) .21
2.2.1 基于零件創(chuàng)建8層整層鋪層 21
2.2.2 添加加強(qiáng)層、鋪層排序、開孔 24
2.2.3 創(chuàng)建投放平面和生成平面展開圖 27
2.2.4 面向制造設(shè)計(jì) 29
2.2.5 創(chuàng)建纏繞層 31
2.3 探索影響鋪覆可行性的因素.32
2.3.1 鋪層原點(diǎn) 32
2.3.2 鋪層角度 33
2.3.3 鋪層拼接 33
2.3.4 鋪層優(yōu)化 35
2.3.5 線型剪口 36
2.3.6 V型剪口 .36
2.4 探索仿真選項(xiàng)對鋪覆可行性的影響.39
2.4.1 仿真鋪覆面 40
2.4.2 Cutout與Hole的區(qū)別 40
2.5 優(yōu)化解決鋪覆性問題.41
2.5.1 調(diào)整鋪層的鋪覆理論 41
2.5.2 鋪覆區(qū)域 42
2.5.3 應(yīng)用剪口優(yōu)化鋪覆性 42
2.6 坐標(biāo)系類型簡介.42
2.6.1 平移坐標(biāo)系 43
2.6.2 放射狀坐標(biāo)系 47
2.6.3 基于脊柱坐標(biāo)系 49
2.7 層壓板對稱.51
2.7.1 幾何要素對稱 51
2.7.2　對稱層壓板創(chuàng)建 52
2.7.3　對稱坐標(biāo)系創(chuàng)建 52
2.7.4　生成對稱組件對象 53
2.8 夾芯類型.54
2.8.1　虛擬臺(tái)階夾芯 54
2.8.2　虛擬變值夾芯 55
2.8.3　虛擬夾芯 56
2.8.4　實(shí)體夾芯 58
2.9 Fibersim 多鋪層設(shè)計(jì) .61
2.9.1 基礎(chǔ)的多鋪層設(shè)計(jì) 61
2.9.2　過渡區(qū)基礎(chǔ)處理 64
2.9.3 設(shè)計(jì)鋪層基礎(chǔ)定義 68
2.9.4 參數(shù)偏置曲面 72
2.9.5 制造數(shù)據(jù)基礎(chǔ)定義 74
第3章 Elite（高級模塊） 81
3.1 Fibersim 基于區(qū)域設(shè)計(jì) .82
3.1.1 基于區(qū)域的鋪層設(shè)計(jì) 82
3.1.2 基于網(wǎng)格的鋪層設(shè)計(jì) 89
3.1.3 多鋪層與基于區(qū)域的聯(lián)合設(shè)計(jì) 93
3.2 過渡區(qū)高級處理.96
3.2.1 基礎(chǔ)偏移規(guī)范操作 96
3.2.2 高級偏移規(guī)范操作 99
3.3 設(shè)計(jì)鋪層高級定義. 111
3.3.1 結(jié)合材料規(guī)范進(jìn)行層序排列 111
3.3.2 鋪層的丟層秩序排列設(shè)計(jì) 114
3.4 高級設(shè)計(jì)技術(shù). 118
3.4.1 回轉(zhuǎn)區(qū)的處理 118
3.4.2 過渡區(qū)分割器 122
3.4.3 拐角的高級處理 125
3.4.4 參數(shù)偏置曲面高級處理 129
3.5 制造數(shù)據(jù)高級定義.133
3.5.1 合并模型設(shè)計(jì) 133
3.5.2　含回彈選項(xiàng)的制造層壓板設(shè)計(jì) 138
第4章 3D和2D數(shù)據(jù). 141
4.1 3D 數(shù)據(jù)文檔創(chuàng)建 .142
4.1.1　3D 橫截面 142
4.1.2　3D 取樣注釋 144
4.1.3　3D 鋪層信息表 145
4.1.4　3D 鋪層編號(hào) 145
4.1.5　3D 材料信息表 145
4.2 2D 數(shù)據(jù)文檔創(chuàng)建 .145
4.2.1　布局鋪層展開圖 146
4.2.2　創(chuàng)建2D鋪層工程圖 . 147
4.2.3　創(chuàng)建2D鋪層信息表 . 149
第5章 Fibersim其余模塊簡介. 151
5.1 Volume Fill（體積填充） 152
5.1.1 創(chuàng)建體積填充對象 152
5.1.2 生成Layer和Layer曲面 154
5.2 ADD（自動(dòng)鋪覆設(shè)計(jì)） 155
5.2.1 簡介 155
5.2.2 擴(kuò)展斜面 155
5.2.3 小擴(kuò)展路徑 156
5.2.4 小擴(kuò)展路徑工具 157
5.2.5 小路徑節(jié)點(diǎn) 158
5.2.6 小路徑節(jié)點(diǎn)工具 159
5.2.7 交錯(cuò)原點(diǎn) 160
第6章導(dǎo)入/導(dǎo)出 161
6.1 簡介.162
6.2 導(dǎo)入選項(xiàng).162
6.2.1 分析-鋪層 . 162
6.2.2 分析-區(qū)域 . 167
6.2.3 Fibersim端CAE數(shù)據(jù)處理 168
6.2.4 激光投影 170
6.2.5 纖維鋪放 171
6.2.6 初始設(shè)計(jì)接口（導(dǎo)入） 173
6.2.7 從Excel導(dǎo)入鋪層 . 174
6.2.8 復(fù)材零件 XML 導(dǎo)入 . 174
6.2.9 風(fēng)力葉片設(shè)計(jì)導(dǎo)入 175
6.2.10 復(fù)材零件 Step 176
6.3 導(dǎo)出選項(xiàng).176
6.3.1 分析-鋪層 . 176
6.3.2 分析-區(qū)域 . 178
6.3.3 分析-夾芯取樣 . 180
6.3.4 CAE端Fibersim數(shù)據(jù)處理 180
6.3.5 平面展開圖導(dǎo)出 183
6.3.6 激光投影 188
6.3.7 纖維鋪放接口 191
6.3.8 自動(dòng)鋪絲接口 194
6.3.9 初始設(shè)計(jì)接口（導(dǎo)出） 196
6.3.10 鋪層導(dǎo)出至XML . 196
6.3.11 復(fù)材零件XML . 197
6.3.12 復(fù)材零件Step . 198
第7章應(yīng)用案例. 199
7.1 民品—支臂 .200
7.1.1　本案例技術(shù)要點(diǎn) 200
7.1.2　支臂基于Fibersim建模步驟 200
7.2 汽車.203
7.2.1 概述 203
7.2.2　B柱加強(qiáng)板 203
7.2.3 汽車翼子板 209
7.2.4 汽車前機(jī)蓋 212
7.2.5 汽車車門 216
7.3 地鐵—車頭 .220
7.3.1 本案例技術(shù)要點(diǎn) 220
7.3.2　車頭蒙皮基于Fibersim建模步驟 220
7.3.3　總結(jié) 222
7.4 無人機(jī)—機(jī)身筒段 .223
7.4.1　本案例技術(shù)要點(diǎn) 223
7.4.2　結(jié)構(gòu)尺寸及鋪層定義 224
7.4.3　基于CATIA和Fibersim建模步驟 225
7.4.4 結(jié)論 229
7.5 民用客機(jī).230
7.5.1 蒙皮壁板 230
7.5.2 艙門蒙皮及縱梁 236
7.5.3 發(fā)動(dòng)機(jī)短艙風(fēng)扇罩 244
7.5.4 發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片 252
附錄A 257