58-AI+ANSYS ACP复合材料压力容器(气瓶)建模分析技术与工程应用

模块

主要内容

模块一

概论

1、复合材料压力容器（气瓶）概述

2、复合材料的定义

3、复合材料的分类

4、复合材料基本术语

5、复合材料特点与应用

6、复合材料压力容器（气瓶）纤维缠绕方法

模块二

Workbench简介和材料工程数据

1、复合材料有限元原理   2、ANSYS Workbench简介

3、材料工程数据    4、材料模型自定义方法

5、复合材料的材料库6、workbench的功能模块 

7、不同模块搭建及多场耦合分析  8、网格划分

9、网格控制   10、网格质量检查

11、网格质量评估

12、运动副13、载荷类型边界条件

14、支撑类型边界条件15、装配体连接分析

16、集中质量的施加17、后处理技术

实例-1：复合材料参数的创建、调用和修改

模块三

经典层合板理论与ACP工程常数计算

1、复合材料力学基本知识简介2、经典层合板理论

3、层合板刚度计算4、层合板工程常数计算公式

5、复合材料强度准则6、层合板强度理论

工程实例-1：碳纤维层合板的ACP铺层建模与工程常数计算

模块四

ACP前、后处理器详解

1、模型创建2、材料数据

3、单元集与节点集4、坐标系Rosettes 详解 

5、插值表（Look-Up Tables） 6、选择规则（Selection Rules）

7、方向选择集（Oriented Selection Sets (OSS)）

8、铺层组类型讲解9、铺层过程详解

10、采样点（Sampling Points）11、切面（Section Cuts）

12、铺层结构的查看方法13、失效准则（Failure Criteria）

14、结果集（Solutions）15、实体建模技术

工程实例-1：T型接头铺层设计与ACP建模

工程实例-2：风机导流罩铺层设计与ACP建模

工程实例-3：复材管道铺层设计与ACP建模

工程实例–4：变厚度复合材料压力容器ACP实体建模

模块五

封头变厚度、变角度复材压力容器建模技术

1、网格理论概述2、筒体网格理论

3、封头网格理论4、封头变厚度的计算公式

5、封头缠绕角的计算

6、封头铺层厚度和角度的Look-Up Table编辑与输入方法

工程实例-1：全缠绕复合材料气瓶的ACP建模（封头变厚度、变角度）

模块六

纤维缠绕复材压力容器（气瓶）的自紧分析（静力有限元分析方法）

1、自紧的概念2、压力容器（气瓶）的自紧原理

3、DOT-CFFC标准 4、基于DOT-CFFC标准的自紧分析

5、分析系统的创建6、材料数据的定义

7、结构的铺层建模8、铺层结构导入有限元模块

9、载荷与边界处理10、后处理技术

工程实例-1：内压作用下全缠绕复合材料气瓶的自紧分析与评价

模块七

复材压力容器（气瓶）内衬屈曲分析

1、概述

2、复材压力容器屈曲（稳定）问题分类

3、分支点稳定问题的计算原理4、极值点稳定问题的计算原理

5、分支点稳定问题的分析系统6、极值点稳定问题的分析系统

工程实例-1：纤维缠绕复材压力容器内衬屈曲分析

模块八

复材压力容器（气瓶）爆破压力预测

1、概述2、压力容器（气瓶）防爆设计方法

3、压力容器（气瓶）爆破压力预测方法

工程实例-1：全缠绕复合材料气瓶有限元分析与爆破压力预测

模块九

复材压力管道温度场与热应力计算

1、固体稳态传热计算原理2、固体瞬态传热计算原理

3、热应力计算原理

4、热应力计算需要的材料参数

5、稳态热应力计算方法6、瞬态热应力计算方法

工程实例-1：纤维缠绕复材储热管道传热与热应力分析

模块十

复材压力容器（气瓶）

疲劳分析

1、概述2、复材压力容器（气瓶）疲劳分类

3、疲劳力学基础4、ANSYS疲劳分析原理

5、ANSYS疲劳分析设置6、复材容器（气瓶）疲劳分析技巧

工程实例-1：纤维缠绕复材压力容器（气瓶）疲劳分析

模块十一

复材压力容器（气瓶）

充气温升数值模拟

1、概述2、复合材料气瓶充气温升理论

3、充气过程控制方程4、边界条件与初始条件

5、模型设置6、收敛性判断

工程实例-1：复材压力容器充气温升数值模拟计算

模块十二

复合材料压力容器（气瓶）渐进失效分析

1、概述2、基体开裂准则

3、纤维断裂准则4、失效判据与损伤参数的定义

5、渐进损伤计算流程6、渐进损伤评价

工程实例-1：纤维全缠绕复材气瓶渐进失效计算与纤维、基体的损伤和失效分析

模块十三AI+ACP+Workbench复合材料结构设计与分析

1、概述2、ACP复材分析AI模型的数学原理

3、复材分析AI模型的计算平台与分析系统搭建

4、复材分析AI计算插件及安装 5、数据样本的生成方法和实现技术 

6、训练样本的选择及AI模型训练 7、测试样本的选择与AI模型的测试

8、AI模型的精度验证与误差分析 9、AI模型的确认、生成和保存

10、AI模型的启动与运行方法

11、复材AI计算模型应力、变形等计算结果云图的显示和输出

工程实例-1：变厚度、变角度复材压力容器（气瓶）承压AI分析模型的搭建与承压AI计算分析

备注：

可针对下面内容做内部专题培训：

1、含缺陷压力容器（气瓶）的有限元分析

2、复材压力容器（气瓶）铺层厚度、缠绕角度和缠绕工艺的优化设计仿真

3、复材压力容器（气瓶）的爆炸过程的动力学仿真（显式动力学计算方法）

4、复材压力容器（气瓶）结构安定性分析

5、复材压力容器（气瓶）结构疲劳分析

6、复材压力容器（气瓶）宏-细观一体化分析与设计方法

学员需自备电脑一台，提前安装Ansys2020R2和nCode2020R2及以上版本软件