基于3DEXPERIENCE的复合材料全流程虚拟研发解决方案

工业轻量化材料的新宠-复合材料

随着产品轻量化进程的推进，复合材料以其轻质高强，减振降噪等优异的材料特性逐渐成为轻量化材料的新宠。对于包括汽车、轨道交通在内的交通工具，复合材料的应用为减少燃料消耗、降低污染排放提供了有效途径，也大大降低了对基础设施的要求。

世界范围内多个领域多家厂商已实现了复合材料的应用，并取得了极大的成功。随着复合材料原料的普及及价格的合理化，相信优异的产品特性不仅能迎合市场需求，更可以引领行业未来的走向。

当然如此强大的复合材料也并非十全十美。材料特殊性质导致复材产品研发思路及方法较传统材料产品相差巨大，开发难度显著提高。因此，要提升复合材料产品的研发能力，需借助合适的软件工具，辅助实现从复材设计到生产准备的复材研发各项工作。

达索复合材料全流程虚拟研发解决方案

北京和远科技基于达索产品，提供了一套从复材铺层设计到输出生产指导文件的全过程解决方案。具体功能包括铺层设计、可铺敷性分析、编织仿真、模压仿真等，覆盖复材开发流程各个方面。达索CPD复材解决方案以完善的功能和稳定可靠的软件环境，满足了企业对复合材料研发设计及特殊成型方式的仿真需求。

目标客户涵盖汽车、轨道交通、航公航天、体育、能源等行业，其他行业的复合材料产品开发相关部门也是我们合作的重要伙伴。

我们的优势在于服务到位，技术援助强大，同时软件本身功能完备，界面简明，上手难度小，自动化程度高，设计产品模型质量卓越，可以与现有数字化平台集成，实现复合材料全流程虚拟研发。

一体化复材设计、分析、制造全流程

航空航天是最早探索复材产品研发的行业之一。通过数十年的摸索，在各类实际案例中积累了丰富的复材产品开发经验。通过梳理筛选，提炼了各领域复材研发的共同点，形成了适用广泛的研发流程如下。

达索公司在长期与世界顶级企业的合作中，深度交流，彼此成就，参与了无数行业标杆案例的解决过程，积累海量的行业一手数据。针对以上通用研发流程，达索也形成了自己所有学科汇集成单一数据流的一体化复材设计、分析、制造全流程解决方案。

从上图不难看出，达索CPD的复材解决方案几乎覆盖整个复材产品开发流程，帮助客户一站式培养复材产品虚拟研发能力。同时我们的解决方案支持多种格式的数字模型，能很好的与其他主流软件和平台实现对接，与达索品牌下的产品更是有着先天的适配性。

软件版本可根据需求采用CATIA V5 及3DE（CDE模块及CMF模块），不同之处主要在于软件和平台的架构形式不同以及交互界面风格的差异。篇幅关系从众多产品功能中，选择如下几个重点功能进行简单介绍 。

铺层设计

达索CATIA品牌中的Composite Design模块允许用户采用手动铺层、区域法、网格法的形式，对产品进行铺层设计。功能覆盖复合材料库至铺层设计间的流程。设计过程自动化程度高于其他产品，界面简洁美观，并且铺层质量高，集成多个常见接口，产生的铺层结果可实现多个软件间及研发流程上下游的高品质传输，实现复材设计全流程传递。

可铺敷性分析

通过分析模具型面和复材铺层方式，我们基于CATIA的解决方案可以通过拖拽铺敷点，动态分析纤维变形情况，并根据纤维材料自身性质，以彩色高亮形式提示该铺层方式合理与否，以指导材料剪口位置和大小。并可根据材料幅宽，结合零件尺寸，对材料裁剪方式及铺敷形式给予最优铺敷指导。功能价值在可制造性分析阶段有明显体现。

模压仿真分析

CATIA支持多种特殊复材成形方式，包括模压及编织的仿真。模压仿真功能是CATIA复材模块的特色之一。通过动态仿真模拟，凭借达索系统强大的仿真工具，可时时查看复材的形变褶皱情况。虚拟产品的制作最大程度预测并还原真实场景，大大减少了产品报废率，节约成本的同时，提高了研发效率。功能价值在生产准备以及工艺验证阶段有明显体现。

编织仿真分析

编织应用作为CATIA复材模块另一个特色，为管类零件及其他空腔零件的制造提供虚拟设计平台及过程仿真分析，实现虚拟编织设计和编织轮机编织过程动态仿真。功能价值在生产准备以及工艺验证阶段有明显体现。

二维图纸

由于采用原始三维模型及数据源，由模型产生的铺层切面二维图纸可通过点选，快速链接铺层设计，标注铺层信息，在层数较多的铺层设计上，较同类型产品有着显著优势，极大程度帮助设计人员减少单调重复的工作量，释放工程师被占用的时间精力，提高产品创新层面的产出。该功能有效帮助工程师完成工程图纸和工艺图纸阶段的研发工作。

此外，达索产品支持客户定制，实现软件与客户的高度契合，也可配合激光等生产设备输出数据辅助生产。同时plybook功能可以简单快速生成各铺层，展示各铺层材料裁切情况及铺层位置，作为工艺图纸指导生产。除了以上复材特有的解决方案，常用的仿真校核、工艺规划等，作为复材产品虚拟研发必不可少的环节，与之相对应的产品同样也在我们的解决方案之中。

工业界领先企业合作案例

达索系统拥有丰富的客户案例，遍布各个国家，涵盖多个领域，与空客、波音等行业头部企业长期合作，具有雄厚的技术水平和实践经验，是全世界最具影响力的复材虚拟研发解决方案提供者之一。

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