中进行了注塑模拟。滑块和支座组建假设是由钢铁制作。关闭卡环是模拟位移滑而挡住了支持和部分内部。对称性边界条件来限制也被应用到一半部分研究。这个目标是为了评价模拟零件表面平均应力最大值,在负载期间,比较了利用线性弹性响应模型,利用材料弹性模量进行确定DIGIMAT-MF尼龙与玻璃纤维和弹塑性模型进行平均场均值法计算结果。材料建模为了模仿在DIGIMAT-MF中PAGF模型,做了以下假设:、玻璃纤维仍旧在线性弹性领域。、聚酰胺（尼龙）具有可塑性和线弹性。、纤维纵横（长度/直径）比值为。参见图：拉伸反应材料模型。图：表述是霓虹灯扣和四个独立部件之间触体关系。由Trilux和CADFEM股份有限公司提供。图：Bergamid尼龙材料模型。各向同性案例拉伸响应,固定纤维取向(D)、随机二维定位(D)和随机三维定位(D)。由Trilux和CADFEM股份有限公司提供。仿真结果而有限元均值法具有明显在等或像热弹性一样格式。第二个问题是对所谓对比资料，即定义每个相中具有均匀瞬时刚度控制运算符。接下来需要解决问题是一阶和二阶同化，在一阶均以真正本构模型计算作为比较材料,但不是每个相应变和应力场体积平均值。在一个二阶配方,充足统计信息,即每个相应变和应力场方差也考要虑进去。最后,非常难技术难点涉及Eshelby和希尔与各向异性瞬时刚度相关算子比较张量计算方法。在多尺度分析耦合有限元方法用于宏观尺度,同时,确定各高斯点进行了计算,无论是在线性或非线性状态。这是实践中最可行方法。见图。图：经典铁和耦合有限元/Digimat-MF方法对比。广泛验证和验证结果表明,平均场均质模型确定可用于实践中存在非线性问题,并且一般情况下可以带来良好非线性预测值,然而在某些情况下工作可以持续提高精度(和减少CPU时间与多尺度分析相结合）。有限元均值处理法：一种纳米复合材料应用方法未来材料最有可能是纳米材料,它广泛为未来各种领域提供新划时代应用,例如如纳米电子学,纳米生物科技和纳米医学等领域。这样,越来越多精力放在理解和模拟他们性状上以及得知什么是纳米效应。而目前正在开发新工具,来解决这个工程上挑战,今天有些新工具已经提供给工程师使用。其中:有限元素均值法应用最多。模型聚合物类填料,一种典型纳米效果填料。材料科学家在纳米尺度上，面临一些有关设计和加工纳米复合尺度挑战,这些新物理现象,从宏观尺度上看是可以忽略不计。举例来说，纳米填料均匀分散在复合基体中，被认为可以改善材料机械性能,然而期望具有导电率聚和物类和渗透类导热或导电性都需要增加基础材料。参见图，实现完成一个或其他如今是在材料加工和对其研究方面构成挑战。图六：纳米填料扩散有限元均值法：它需要进行几何研究并被明确产生并且是网状,可以准确模拟渗流和集群效应。如图所示,介绍了宏观材料质点弹性力学性能目前在塑料聚合物上影响。图给出了两种周期性纳米结构,也称为等效体积元素(RVE),这已经在使用Digimat-FE方法。介绍了聚合类材料参数已经产生最终几何坐标，聚合材料内含物集中聚类附近两个截然不同地方。体积分数相位和夹杂物是球形。一旦包围,这些结构将在等效体积单元中只受单向拉伸条件,运用x，y，z轴负向和有限元方法。利用ANSYS有限元求解器进行求解之后问题就解决了。图:微结构与均匀分布夹杂物(左)与群集(右)。结果比较：图:应力分布在夹杂物(左)和矩阵(右)为随机放置杂质图到个说明应力分布矩阵和夹杂物阶段,在这个案例中介绍是x轴单向拉伸试验测试。由于最近聚类中心附近包裹,应力集中现象出现。这样,可以提高了拉应力进行了观察,对聚类情况x轴向单向拉伸加载条件下进行观察,见图。图是在等效体积单元中S应力与应变分布和E应变分布和基质材料相。观察夹杂相时候应用了一个明显更高应力水平。这种更高应力集中,不会随机或均匀分布内含夹杂物,而且在施加载荷时候可能会导致脱粘。图:S应力分布在夹杂物(左)和矩阵(右)为聚物。图：D等效体积单元部分观点群集(左)和随机(右)。拉应力分布。图:S(左)和E应力应变(右)分布在等效体积单元纳米阶段,对这两种情况下,一个沿z轴方向加载。在这个低体积分数内含物中,我们看到这类不明显改变其宏观力学性能资料,请参阅表。处在这样一个位置,最好方法是避免纳米夹杂物材料出现，当试图增加基材刚度(基质刚度=MPa)结合纳米填料(填料刚度=MPa)。有限元法和平均场均值处理法耦合计算：已经应用到一部分工业中。出于许多原因(制造成本、适应性、加工方法、高强度对抗.亮度比等。)注射部分由短玻璃纤维增强塑料在我们日常生活中已经无处不在。但当它用这样材料做成模型,能够模拟宏观模型构成物质模型受到捕捉效应影响，例如注射过程？答案是否定,因为他们并没有从中捕获由注塑工艺决定对纤维分布方向产生影响。下面例子中,它由一个霓虹灯扣受载荷过程,介绍了耦合分析和有限元软件ANSYS,DIGIMAT-MFMoldexD之间区别。这个过程在图中表现很清楚,并且包括下列步骤：、注射成型工艺过程使用MoldexD进行了数值模拟。现有结果是纤维取向张量,将作为输入DIGIMAT结构仿真。、张量计算定位可用映射图在准备从注射网格映射到粗糙结构性冲突映射工具(在DIGIMAT中)。、这个结构仿真是利用ANSYS有限元求解加上Digimat-MF、多尺度材料建模,模具制作每个整合平均场均值方法进行结构模型。图:耦合分析过程。DIGIMAT以获得MoldexD纤维取向张量作为输入,除了材料性能之外还有作为塑料模型采用了ANSYS有限元模拟。问题说明：这个轻环由四个独立部分组成,见图,也显示了不同零件之间接触结果。他们两个都由玻璃纤维增强尼龙和Bergamid（一种新型复合材料）注入。他们注射过程都在MoldexD中进行了注塑模拟。滑块和支座组建假设是由钢铁制作。关闭卡环是模拟位移滑而挡住了支持和部分内部。对称性边界条件来限制也被应用到一半部分研究。这个目标是为了评价模拟零件表面平均应力最大值,在负载期间,比较了利用线性弹性响应模型,利用材料弹性模量进行确定DIGIMAT-MF尼龙与玻璃纤维和弹塑性模型进行平均场均值法计算结果。材料建模为了模仿在DIGIMAT-MF中PAGF模型,做了以下假设:、玻璃纤维仍旧在线性弹性领域。、聚酰胺（尼龙）具有可塑性和线弹性。、纤维纵横（长度/直径）比值为。参见图：拉伸反应材料模型。图：表述是霓虹灯扣和四个独立部件之间触体关系。由Trilux和CADFEM股份有限公司提供。图：Bergamid尼龙材料模型。各向同性案例拉伸响应,固定纤维取向(D)、随机二维定位(D)和随机三维定位(D)。由Trilux和CADFEM股份有限公司提供。仿真结果而有限元均值法具有明显在等intheirlinearelasticdomain.Thepolyamidebehaveselasto-plastically.Thefiberaspectratio(length/diameterratio)is.SeeFigureforthetensileresponseofthematerialmodels.Figure:Representationoftheneonlightclaspandofthecontactsbetweenthefourindependentparts.CourtesyofTriluxandCADFEMGmbH.Figure:ModelingoftheBergamidmaterial.Tensileresponsefortheisotropiccase,fixedfiberorientation(D),randomdorientation(D)andrandomdorientation(D).CourtesyofTriluxandCADFEMGmbH.SimulationResultsWhiletheFEHapproachofferstheadvantageofyieldinganaccuratedescriptionofthestrain/stressfieldsintheRVE,MFHonlyyieldstheaveragestressesandstrainsatthemicrolevel.Nonethelessitgivesusinformationwewouldnothaveaccesstoifweweretouseamacroscopicconstitutivemodel.Assuch,theaverageaccumulatedplasticstraininthematrixphasecanbevisualizedtoobservetheplasticitydistributionintheplasticparts.Thelargestplasticdeformationsaretobeobservedintheouterpart.SeeFigure.Figure:Averageaccumulatedplasticstraindistributioninthematrixphaseforboththeinnerandouterparts.Rangeis.(blue)to.(red).CourtesyofTriluxandCADFEMGmbH.Figurecomparesthelinearelasticisotropicresponse(classicalFE)tothenonlinearanisotropicone(FE+MFH).Uptopercentdifferenceisobservedinthestressmagnitude,withthestifferlinearelasticmodelyieldingthehigherstresses.Figure:Sstress[MPa]distributionintheclaspfortheisotropiclinearelastic(left)andnonlinearanisotropicmodels(right).CourtesyofTriluxandCADFEMGmbH.Bibliography.Nemat-Nasser,S.andHori,M.Micromechanics:OverallPropertiesofHeterogeneousSolids.s.l.:ElsevierSciencePublisher,..Mori,T.andTanaka,K.Averagestressinthematrixandaverageelasticenergyofmaterialswithmisfittinginclusions.ActaMetall.Mater.,Vol.,-..Thedeterminationoftheelasticfieldofanellipsoidalinclusionandrelatedproblems.Eschelby,J.D.,London:RoyalSocietyofLondon,,Vol.,pp.-..Polymernanocomposites:prospectsofapplication.Chmutin,I..NanomechanicPropertiesofPolymer-BasedNanocompositeswithNanosilicabyNanoindentation.Guoet.Al.,JournalofReinforcedPlasticsandComposites.或像热弹性一样格式。第二个问题是对所谓对比资料，即定义每个相中具有均匀瞬时刚度控制运算符。接下来需要解决问题是一阶和二阶同化，在一阶均以真正本构模型计算作为比较材料,但不是每个相应变和应力场体积平均值。在一个二阶配方,充足统计信息,即每个相应变和应力场方差也考要虑进去。最后,非常难技术难点涉及Eshelby和希尔与各向异性瞬时刚度相关算子比较张量计算方法。在多尺度分析耦合有限元方法用于宏观尺度,同时,确定各高斯点进行了计算,无论是在线性或非线性状态。这是实践中最可行方法。见图。图：经典铁和耦合有限元/Digimat-MF方法对比。广泛验证和验证结果表明,平均场均质模型确定可用于实践中存在非线性问题,并且一般情况下可以带来良好非线性预测值,然而在某些情况下工作可以持续提高精度(和减少CPU时间与多尺度分析相结合）。有限元均值处理法：一种纳米复合材料应用方法未来材料最有可能是纳米材料,它广泛为毕业设计外文资料翻译设计题目:译文题目:注塑模具学生姓名：学号：专业班级：指导教师：正文：外文资料翻译译文附件：外文原文指导教师评语：签名：年月日中文字正文：外文资料翻译译文多尺度模拟复合材料和结构与DIGIMATANSYS文件版本.,年月,e-Xstream工程,年版权info@e-Xstream.comwww.e-Xstream.com材料：工程塑料、增强塑料．e-Xstream技术：DIGIMAT,Digimat-MFDigimat-FE,DIGIMAT、ANSYS,分析数据映射图。Moldflow、MoldexDCAE技术。分析软件：ANSYS。行业：材料供应商、汽车、航空、消费者和工业产品。法律通告：eXdigimat和e-Xstream工程是e-Xstream工程注册商标。其他产品及公司名称和商标商标权或注册商标权归他们各自主人所有。概要在这篇文章中,简要介绍两个尺度建模方法，平均场均化处理和有限元同化方法，在进行建模时，这些强大技术用与微观和宏观应力和应变场,可以通过影响(改变)材料内部微观组织来控制材料在宏观上表现出来性能(例如：纤维取向、纤维含量、纤维长度，等等)。说明这些技巧,我们目前状况是：（一）应用有限元分析均到纳米二氧化钛；(二)研究了注入玻璃纤维增强塑料霓虹灯扣使用有限元计算宏观尺度结合中值场均在微观尺度上。多尺度建模：简介作为一种激励人心例子,让我们来看一个由短玻璃纤维加固热塑性聚合物塑料部件。作为典型注塑生产过程，这种分布于成品内部纤维将毫无疑问会在走向和长度上发生普遍改变。看图（），该复合材料同时呈现各向异性与非均质性，这使它极难得到一个可靠准确产品模拟，因为所利用经典方法是基于宏观本构模型。然而，通过多尺度方法使预测模拟成为可能,这种预测模拟可以把这种复合材料用相当简单方式进行描述，如图：图（）：在注射玻璃纤维增强塑料后离合器踏板中纤维取向分布图（有罗地亚公司和特瑞堡集团提供）此图让我们研究学习了异构实体显微组织组成矩阵资料并且这些所谓“夹杂物”可以是短纤维、小片晶体、颗粒、微小孔或微裂纹。我们目标是根据它显微结构，模拟预测产品在施加载荷和增加边界条件（BCs）下所产生变化和影响。我们能区分出两种尺度,分别是微观层次和宏观层次。这个模型在微观结构尺度上与异质性质相符,然而从宏观尺度上看，可以认为是局部均匀。如图：图（）：在实践中,解决力学问题时计算不可能停留在微尺度层面上。因此,我们考虑是宏观尺度，并且假设每个质点是大量代表性等效体积单元(RVE)中心,这些质点包含潜在异质性微观结构。经典固体力学是进行宏观尺度分析,只可惜在计算每个点后，应力、应变值像边界条件传送到潜伏等效体积单元一样被传送了。换句话说:每个数值缩放就被认为是一个宏观点。这样等效体积单元问题都解决了滨且每个单元都返回应力和刚度测试值,这个方法被用于宏观尺度计算中。图:多尺度材料建模插图，现在唯一困难在于这种用二尺度方法（和更多一般多尺度方法）来解决等效体积单元问题。它可以被等价为一个在经典边界条件作用下等效体积单元,此时宏观上应变与应力等于所有等效体积单元内部未知区域内微应变和应力体积平均值。在线弹性条件下,运用复合材料宏观尺度时，涉及到了那两个能给出有效刚度或总体刚度均值。为了解决这个问题,你可以使用等效体积单元有名有限元方法算法,见图到。该方法优点是既简单又非常准确。然而,它有两个主要缺点是:在计算实际微结构时网格化分非常困难和在处理非线性问题时占用大量CPU运算时间,比如在模拟计算非弹性材料性能时候。另一个完全不同方法是平均场均质法,这种方法是基于应力体积平均值和一个等效体积单元每个相应变场之间假设关系而形成方法；见图。与绝对有限元方法和其他所有现存数值转换方法相比,平均场均质法（MFH）不仅是最好用而且在占用CPU时间方面明显是最快。然而，平均场均质法也有两个缺点,一是它无法给出每个相中详细应变和应力场数值,二是局限于夹杂物椭球面形状。图:平均场均质法过程。()局部应变根据宏观应变计算；()局部应力根据局部应变和每个相组织模型来计算；()宏观应力根据平均局部应力计算。一个典型等效体积单元例子是Mori-Tanaka模型，已经成功适用于具有相同和对齐尺寸椭圆形夹杂物两相复合材料中。该模型假定了，如果等效体积单元是单独存在于一个无限由实际基体材料组成空间中时，每个夹杂物都包含了等效体积单元。边界条件在解决单一夹杂问题时相当于实际等效体积单元基体相应变场体积平均值计算方法。单夹杂物分析问题已经被J.D.Eshelby在一篇标志性论文中解决了，这是平均场均质模型划时代基石。图四：原理Mori-Tanaka同质化程序Mori-Tanaka模型和其它平均场均质模型已经推广到许多案例中了,如热耦合、两相非直线纤维复合材料（使用多步骤分步处理途径）或多相复合材料（使用一个多层次方法）。这个预测已经直接广泛地验证了均场均质模型有限元模拟和实验结果校验。作为一种普遍结论,人们发现在线(热)弹性条件下,平均场均质可给出有效特性精确预测值,尽管是分布式取向,然而在终止近似值法上取得进步仍然是受欢迎。另外,确定平均场均质模型可用于UD,并可用在复合材料每个微结构中像用在机织织物每根纱线中一样。一个重要并且仍持续在理论模型和计算方法上努力在材料或几何非线性领域推广。这种扩展包括一些主要困难：第一个是线性化,在微观尺度上本构方程需要线性化,需要微线弹性-或像热弹性一样格式。第二个问题是对所谓对比资料，即定义每个相中具有均匀瞬时刚度控制运算符。接下来需要解决问题是一阶和二阶同化，在一阶均以真正本构模型计算作为比较材料,但不是每个相应变和应力场体积平均值。在一个二阶配方,充足统计信息,即每个相应变和应力场方差也考要虑进去。最后,非常难技术难点涉及Eshelby和希尔与各向异性瞬时刚度相关算子比较张量计算方法。在多尺度分析耦合有限元方法用于宏观尺度,同时,确定各高斯点进行了计算,无论是在线性或非线性状态。这是实践中最可行方法。见图。图：经典铁和耦合有限元/Digimat-MF方法对比。广泛验证和验证结果表明,平均场均质模型确定可用于实践中存在非线性问题,并且一般情况下可以带来良好非线性预测值,然而在某些情况下工作可以持续提高精度(和减少CPU时间与多尺度分析相结合）。有限元均值处理法：一种纳米复合材料应用方法未来材料最有可能是纳米材料,它广泛为未来各种领域提供新划时代应用,例如如纳米电子学,纳米生物科技和纳米医学等领域。这样,越来越多精力放在理解和模拟他们性状上以及得知什么是纳米效应。而目前正在开发新工具,来解决这个工程上挑战,今天有些新工具已经提供给工程师使用。其中:有限元素均值法应用最多。模型聚合物类填料,一种典型纳米效果填料。材料科学家在纳米尺度上，面临一些有关设计和加工纳米复合尺度挑战,这些新物理现象,从宏观尺度上看是可以忽略不计。举例来说，纳米填料均匀分散在复合基体中，被认为可以改善材料机械性能,然而期望具有导电率聚和物类和渗透类导热或导电性都需要增加基础材料。参见图，实现完成一个或其他如今是在材料加工和对其研究方面构成挑战。图六：纳米填料扩散有限元均值法：它需要进行几何研究并被明确产生并且是网状,可以准确模拟渗流和集群效应。如图所示,介绍了宏观材料质点弹性力学性能目前在塑料聚合物上影响。图给出了两种周期性纳米结构,也称为等效体积元素(RVE),这已经在使用Digimat-FE方法。介绍了聚合类材料参数已经产生最终几何坐标，聚合材料内含物集中聚类附近两个截然不同地方。体积分数相位和夹杂物是球形。一旦包围,这些结构将在等效体积单元中只受单向拉伸条件,运用x，y，z轴负向和有限元方法。利用ANSYS有限元求解器进行求解之后问题就解决了。图:微结构与均匀分布夹杂物(左)与群集(右)。结果比较：图:应力分布在夹杂物(左)和矩阵(右)为随机放置杂质图到个说明应力分布矩阵和夹杂物阶段,在这个案例中介绍是x轴单向拉伸试验测试。由于最近聚类中心附近包裹,应力集中现象出现。这样,可以提高了拉应力进行了观察,对聚类情况x轴向单向拉伸加载条件下进行观察,见图。图是在等效体积单元中S应力与应变分布和E应变分布和基质材料相。观察夹杂相时候应用了一个明显更高应力水平。这种更高应力集中,不会随机或均匀分布内含夹杂物,而且在施加载荷时候可能会导致脱粘。图:S应力分布在夹杂物(左)和矩阵(右)为聚物。图：D等效体积单元部分观点群集(左)和随机(右)。拉应力分布。图:S(左)和E应力应变(右)分布在等效体积单元纳米阶段,对这两种情况下,一个沿z轴方向加载。在这个低体积分数内含物中,我们看到这类不明显改变其宏观力学性能资料,请参阅表。处在这样一个位置,最好方法是避免纳米夹杂物材料出现，当试图增加基材刚度(基质刚度=MPa)结合纳米填料(填料刚度=MPa)。有限元法和平均场均值处理法耦合计算：已经应用到一部分工业中。出于许多原因(制造成本、适应性、加工方法、高强度对抗.亮度比等。)注射部分由短玻璃纤维增强塑料在我们日常生活中已经无处不在。但当它用这样材料做成模型,能够模拟宏观模型构成物质模型受到捕捉效应影响，例如注射过程？答案是否定,因为他们并没有从中捕获由注塑工艺决定对纤维分布方向产生影响。下面例子中,它由一个霓虹灯扣受载荷过程,介绍了耦合分析和有限元软件ANSYS,DIGI        毕业设计外文资料翻译设计题目:译文题目:注塑模具学生姓名：学号：专业班级：指导教师：正文：外文资料翻译译文附件：外文原文指导教师评语：签名：年月日中文4600字正文：外文资料翻译译文多尺度模拟复合材料和结构与DIGIMATANSYS文件版本1.0,2009年2月,e-Xstream工程,2009年版权info@e-Xstream.comwww.e-Xstream.com材料：工程塑料、增强塑料．e-Xstream技术：DIGIMAT,Digimat-MFDigimat-FE,DIGIMAT、ANSYS,分析数据映射图。
        Moldflow、Moldex3DCAE技术。
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