Cette page n'est pas compatible avec Internet Explorer.
Pour des raisons de sécurité, nous vous recommandons d'utiliser un navigateur à jour, tel que Microsoft Edge, Google Chrome, Safari ou Mozilla Firefox.
Analyse de matériaux composites à fibres
avec VGSTUDIO MAX
Calculez et visualisez l’orientation et le taux volumique locaux et globaux des fibres dans les matériaux composites. Les fonctionnalités de l’analyse de matériaux composites à fibres dans VGSTUDIO MAX vous permettent de calculer des statistiques de fibres locales et globales sous forme de tenseurs d’orientation de fibres ou d’histogrammes et comprennent les résultats d’analyse de porosité pour déterminer la porosité du matériau de la matrice. Vous pouvez également déterminer les orientations principales de tissus ou de matériaux stratifiés et examiner l’orientation de structures en plaques. Les statistiques de la fibre et de la matrice peuvent être mappées sur des maillages volumiques et exportées pour une utilisation dans votre logiciel de simulation.
Fonctionnalités de l’analyse de matériaux composites à fibres
VGSTUDIO MAX offre des modes d’analyse pour toute classe de matériau composite à fibres et processus de fabrication. Que vous travailliez avec des matériaux renforcés en fibres courts au cours d’un processus de moulage par injection, avec des pièces moulées par compression en fibres longs ou même avec des tissus ou des fibres unidirectionnels – le logiciel comporte un mode d’analyse pour tout cela.
Mode d’orientation spatiale
Notre mode standard est très flexible en ce qui concerne la visualisation d’orientations locales en 3D. Vous pouvez l’utiliser pour jeter un premier coup d’œil dans le matériau renforcé à fibres et obtenir une idée de la distribution d’orientation.
Ce mode vous permet de :
- Calculer l’orientation locale.
- Visualiser les orientations locales par une superposition de couleurs ou par des aiguilles tridimensionnelles pour mieux comprendre l’orientation des fibres à l’intérieur de votre échantillon ou composant.
- Examiner la distribution d’orientation globale en 3D sous forme de carte thermique dans une courbe équatoriale, en coordonnées sphériques ou en coordonnées polaires.
Visualisation 3D d’orientations locales
Visualisation 3D d’orientations locales avec aiguilles
Courbe équatoriale d’une distribution d’orientation globale
Visualisation 3D de la distribution d’orientation planaire
Histogrammes d’orientation globale
Les composantes du tenseur d’orientation et le taux volumique de fibres en fonction de l’épaisseur dans la direction d’analyse
Mode de projection planaire
Utilisez le mode de projection planaire pour les pièces planaires dans lesquelles l’orientation varie en fonction de l’épaisseur. Il est le choix par excellence pour les matériaux renforcés à fibres courts moulés par injection, mais également pour les pièces moulées par compression à fibres longs où les différentes conditions de flux conduisent à des effets peau/âme qui résultent en différents états d’orientation en fonction de l’épaisseur.
Ce mode vous permet de :
- Visualiser la distribution d’orientation planaire sur une roue chromatique RVB définissant une orientation unique dans le plan d’analyse.
- Dériver des histogrammes d’orientation gobale projetés dans le plan d’analyse.
- Réaliser des courbes 3D des composantes du tenseur d’orientation et du taux volumique de fibres en fonction de l’épaisseur perpendiculaire au plan d’analyse.
Mode maillage
Utilisez le mode de maillage pour générer des données d’entrée pour les simulations mécaniques ou thermiques ou pour valider les simulations de processus.
Ce mode vous permet de :
- Évaluer le tenseur d’orientation, y compris les valeurs et vecteurs propres correspondants, le taux volumique de fibres et la porosité de matrice* pour chaque cellule de maillage.
- Visualiser le taux volumique de fibres et les tenseurs d’orientation et leurs orientations principales en 2D ou 3D.
- Exporter les résultats sous forme de fichiers .csv pour une utilisation dans les logiciels d’analyse des éléments finis (FEA) de tiers.
- Créer des maillages volumiques réguliers simples. Les maillages de forme complexe peuvent être importés (Patran, Nastra, Abaqus, Magma) ou générés via le module Maillage de volume.
- Extruder des maillages d’enveloppe par un seul clic et définir le nombre de cellules dans le sens de l’épaisseur de la structure.
*Module Analyse de porosité/d’inclusions requis
Tenseurs d’orientation en 3D mappés sur un maillage intégré régulier
Mappage du taux volumique de fibres sur un maillage intégré régulier
Image en niveaux de gris d’un tissu tissé
L’orientation locale en mode de projection planaire
Histogrammes des orientations locales pour le calcul des angles de cisaillement entre les orientations prédominantes dans chaque cellule
Mode de maillage planaire
Utilisez le mode de maillage planaire pour les structures en feuille qui présentent une distribution d’orientation presque planaire (par ex., la plupart des composites fabriqués par moulage par compression).
Ce mode vous permet de :
- Dériver des histogrammes d’orientation planaire locale pour chaque cellule de maillage.
- Évaluer les directions principales des histogrammes d’orientation locale et des angles d’écart dans les cas où le tenseur d’orientation ne fournit pas d’informations significatives, ce qui est utile pour les tissus.
- Calculer les tenseurs d’orientation, le taux volumique de fibres et la porosité de matrice.*
Mode d’orientation de référence
Le mode d’orientation de référence est utilisé pour les matériaux qui présentent une distribution d’orientation unidirectionnelle, comme les matériaux pultrudés, le matériau à fibres imprimé en 3D dans certaines zones ou les matériaux naturels comme le bois.
Ce mode vous permet de :
- Évaluer l’écart entre l’orientation locale et une orientation de référence globale et le visualiser par codage coleur.
- Réaliser un histogramme global des angles d’écart.
Avantages
Robuste
- Calcul des statistiques d’orientation même à partir d’images à faible contraste ou faible résolution
- Aucun besoin de segmenter chaque fibre ; le logiciel calcule l’orientation à partir du voisinage local vous permettant ainsi d’examiner les matériaux même à des résolutions moins importantes.
Efficace
- Calcul rapide de statistiques d’orientation
- Sélection de la statistique de votre choix et résultats par un simple clic dans le bon formulaire
- Mappage des résultats, tels que les tenseurs d’orientation ou le taux volumique de fibres, directement sur vos maillages FE pour réaliser des simulations ou des courbes en fonction de l’épaisseur.
Universel
- Sélection du mode conçu spécifiquement pour votre type de matériau et processus de fabrication