CMS 介绍

CMS复合材料分析软件致力于复合材料结构的全生命周期分析和精细设计,理念源于国际上最负盛名的复合材料专著CMH-17。从复合材料数据库管理、材料许用值计算、复合材料性能预测、复合材料基本承载分析到复合材料结构快速参数化建模、强度评估、连接分析、稳定性分析,CMS提供了世界领先的集成化解决方案。

CMS 软件特征

ü极为丰富的复合材料数据

CMS 的材料数据库非常丰富,提供了航空结构以及其他工业部门常用复合材料。数据来自材料供应商、飞机设计公司以及 CMH 17、ESDU等。除了材料本身,CMS还提供了界面性能参数

ü可定制的复合材料强度失效准则

从复合材料结构的有限元或理论模型中提取结果,依据复合材料强度失效准则对结构进行强度失效评估,软件内建的失效准则包括:最大应力/应变准则、Tsai-Hill准则、Hoffman准则、Tsai-Wu准则、Hashin准则、自定义准则

ü复合材料性能数据统计分析

采用CMH17 中的离散数据统计学方法,对一组或多组复合材料试验值进行:异常数据检查、方差等同性检验、批间变异性检验、基于正态分布或对数正态分布或威布尔分布的B基准和A基准许用值计算、基于方差分析的B基准和A基准许用值计算

ü复合材料结构快速参数化建模

对常见复合材料结构(板壳、梁、加筋壁板及可定制结构类型等)进行一键式的有限元参数化建模(含可扩展接口),并根据模型计算结果利用软件内建的强度失效准则进行复合材料结构强度失效评估

CMS软件功能复合材料数据库管理

复合材料数据库管理

丰富的复合材料数据库和图形化的数据库管理界面,可与商业有限元软件交互,并包含多层次数据:纤维、基体、纤维基体界面、单层材料(纤维增强层、均质层、胶层、蜂窝芯层、泡沫芯层等)、层间界面、层压板、夹层板(铺层设计)。材料力学特性包括各向同性、各向异性、横观各向同性等。

基本材料数据管理

纤维和基体数据管理

层压板性能和铺层数据管理

复合材料性能分析和预测

根据纤维、基体性能或单层材料性能预测复合材料层压板的力学性能和物理特性;生成铺层材料毯式曲线;复合材料的力学行为分析;采用离散数据统计学方法,对一组或多组复合材料性能观察数据进行数据检查、数据检验、基于各种常见概率分布的B基准和A基准许用值计算等。

复合材料试验值统计分析(许用值计算)

铺层材料毯式曲线分析

复合材料结构自动建模

对复合材料结构进行一键式的有限元参数化建模。结构类型包括板壳(矩形板、柱面壳、球面壳等)、梁(工字梁、Z字梁、L字梁等)、各型加筋壁板和可定制结构类型等;可施加载荷和边界条件类型包括点位移、端面位移、集中力、均布压力、非均布压力和端面总载荷等。

复合材料结构参数管理

复合材料结构自动建模

复合材料结构强度评估

CMS软件内建最大应力/应变准则、Tsai-Hill准则、Hoffman准则、Tsai-Wu准则、Hashin 2D准则、Hashin 3D准则等经典复合材料强度准则;根据用户需要在软件内通过文本编辑准则公式的形式自定义强度准则;生成复合材料层压板的首层失效和渐进失效包络曲线;根据复合材料结构模型计算结果进行复合材料结构强度失效评估并生成评估报告。

复合材料结构强度准则管理(含自定义功能)

复合材料结构强度失效包络线

复合材料结构响应分析

采用经典复合材料力学或工程算法分析复合材料层压板的刚度特性和在各种载荷和边界条件下的应力应变;分析复合材料夹层板的刚度特性和在各种载荷和边界条件下的变形和承载能力,允许的载荷和边界条件类型包括两端简支均布载荷、两端固支均布载荷、两端简支集中载荷、两端固支集中载荷、悬臂支撑均布载荷、悬臂支撑集中载荷等。

复合材料层压板结构响应分析

复合材料夹层结构响应分析

 

复合材料结构稳定性分析

采用经典板壳理论和复合材料力学进行复合材料板壳结构的稳定性评估,并分析计算复合材料板壳结构的屈曲载荷,可支持的载荷情况和边界条件包括轴向压缩加载(四边简支/四边固支/两加载边简支、两侧边固支/两加载边固支、两侧边简支)、剪切加载(四边简支/四边固支)、双轴加载以及压剪复合加载等。

复合材料结构参数管理

复合材料结构稳定性分析

复合材料胶接分析

可实现胶接复合材料结构的应力分布以及强度分析;可直接从材料库中选择复合材料被胶接件的材料、铺层信息以及胶膜的材料信息;输入连接的必要几何参数即可实现胶接的应力分布以及强度分析,快速给出胶接的强度裕度;可以考虑湿热对胶接强度的影响;目前已经开发了单搭接和双搭接的计算分析模块。

复合材料单搭接分析

复合材料双搭接分析

复合材料机械连接分析

根据复合材料连接结构的材料特性、钉的材料、几何属性、位置分布等计算每个位置的钉载分布;支持多种连接形式;计算复合材料结构中每个机械紧固件的载荷和方向,从而尽可能优化以获得每个直径相等的紧固件传递近于相等的载荷;采用分析得到的紧固件载荷对每个关键的紧固件进行载荷传递的应力分析。

复合材料机械连接参数管理

复合材料机械连接钉载分布分析

复合材料结构铺层优化

突破了现有复合材料结构优化软件中的“优选而非优化”的现状,以国际前沿的复合材料结构优化研究成果为基础,在稳定性/强度约束、非对称/均衡铺层约束、对称铺层约束和均衡铺层约束等多约束条件下对单一铺层和混杂铺层的复合材料层合板、复合材料夹层板以及变厚度(含丢层)复合材料结构进行高效的铺层优化。

复合材料结构铺层优化管理

复合材料结构铺层优化过程