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2016/12/9

Autodesk Helius Composite簡介

Autodesk Helius Composite是Autodesk在2013年併購Firehole這家公司取得的產品,
放到Autodesk產品線中變成Helius Composite跟Helius PFA兩個產品,
其中先簡單介紹Helius Composite這套軟體的功能。

要介紹Helius Composite前,要先知道纖維強化材料(廣義複合材料中的一種)是什麼?

簡單來說類似把某種材質的線交錯排整齊放在膠水(通常是環氧樹脂,現在也有其他材質)中,等膠水變硬固化以後,就可以作為結構的骨架或外殼。
圖片取自台大機械"材料機械性質"上課講義

當結構受力量作用時,力會從膠水傳遞到線上,大家都知道線在軸線方向上可以承受很大的拉伸力量,所以若設計妥當,就可以承受很大的作用力,但是其他方向就不行,例如受壓軟弱無支撐能力,要靠固化的膠提供支撐,側向因為線兩端若是被牢牢固定住,線會有抗張力的作用支撐。

使用複合材料的最大優點是單位重量提供較大的支撐能力,所以近年來標榜省油節能或講求高性能的產品幾乎都會考慮使用複材,例如像飛機(波音787等,複材使用比例佔50%) 、跑車等。
圖片來源網路搜尋Hexcel資料

但是膠跟纖維的性質不同,因此複合材料模擬計算的方式也與一般材質不同,會有強烈的方向性。

Helius Composite就是用來協助計算複合材料性質的工具,基本上的步驟就是:
1. 建立基本材料資料,包括基材跟纖維
2. 建立Laminate資料,選擇基材與纖維,指定兩者比例
3. 建立Lamina,選擇多片Laminate以不同方向、順序組成多層的結構
4. 驗證不同基本形狀,如平板、型材(例如空心管)受力情況下的變形與應力
5. 輸出材質資料給ANSTS、Abaqus、Nastran或Autodesk Simulation Mechanical使用
相關細節與介紹另外再說明。

其他資訊可以先參考官網

註.在2022/7停止支援,只剩下Helius PFA有看到2023版。


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