数智研发 | 更好为大型复合材料叶片提供多种灌注方案

应用案例

客户的期望总是在上升,例如要求越来越长的风叶片。每次产品设计的改变或产品设计达到极限时,模拟是工程师判断制造和性能是否达标的唯一方法。对于创新型产品,引入新材料或新的制造工艺,工程师不能仅仅依赖经验,这就是虚拟样机和更精确的复合材料制造仿真软件加入的作用。仿真软件是建立在材料科学的基础上的,所以其提供了预测性的结果(甚至对于非线性材料的行为也可进行预测)。所以工程师可以完全在虚拟平台中有效地验证其制造工艺及其参数。

在风能领域中,德国EUROS风叶设计和制造公司(现在是TPI复合材料的一部分)建造了当时最大的风叶之一:超过80米长。这一成功背后的原因之一是他们正确的模拟了复合材料的制造过程,能够在短时间内为不同类型的陆上和海上的风力涡轮机转子叶片的制造制定多种灌注方案。

对转子叶片根部的几种注射策略(填充%)进行分析

选择合适的仿真软件

以数据互通为目标:在一个理想的软件开发环境中,各部门可以同时进行研发流程讨论来克服传统相对低效的“流水线”工作方式。复合材料制造经理应该按照上述方式来使用数字化技术以达到其团队能够将3D计算机辅助设计(CAD)模型、虚拟制造和装配仿真与计算机辅助工程(CAE)分析模型结合起来。

将制造和产品性能相关联:想象一下,如果您给予工程师获取由生产流程造成的几何形变的权限和给他们大多数有限元仿真的安装包用来评估产品性能,在这种条件下所生产出来的产品将会有多少的性能提升呢?

可靠的基于物理的特性,例如流体机械耦合:将该仿真功能添加到您的工具链中,这对于任何想要提供精确、准确的树脂传递模塑仿真的团队来说,都是一项至关重要的任务。在注入树脂时,工程师不仅要详细了解树脂如何流动,还要了解制造过程中所制造部件的反应,例如,其厚度可能会增加多少。

跨行业专业知识和技术借鉴:风能发电领域可受益于不同行业的专业知识对接和跨行业的创新。例如从航空航天和汽车等其他复合材料密集型领域中吸取的已充分证明的的研究理念和其他先进技术。请您务必加入一个大的生态圈中,这样才能够了解其他人是如何成功地完全通过虚拟环境模拟来创造新的材料的。


综上所述:使用复合材料仿真软件的最终目标是利用一致性来取代设计的复杂性,从而优化最终产品的性能,这样原始设备制造商就可以在资金链持续稳定的情况下追求创新。可持续性指您的公司可以在不同环境、早期和整个产品生命周期中,以零排放、零报废的方式,数字化地体验和验证他们的新风力发电机的制造、组装和性能。

 

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