AniForm—精准模拟,智造未来

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一、软件概述  

AniForm 是一款全球领先的复合材料成型工艺专用仿真平台,专注于解决热固性/热塑性复合材料在模压、注塑、热压罐、树脂传递模塑(RTM)等复杂工艺中的成型难题。基于多物理场耦合技术与非线性材料本构模型,AniForm 能够精准预测纤维取向、树脂流动、温度场分布、残余应力等关键参数,助力企业实现 “一次仿真,零缺陷制造” 的目标。  

适用领域:  

– 航空航天:飞机蒙皮、舱门、发动机叶片  

– 汽车工业:碳纤维车身、电池壳体、轻量化结构件  

– 能源装备:风电叶片、储氢罐、压力容器  

– 体育器材:自行车架、高尔夫球杆、赛艇  

二、核心技术优势  

1. 多尺度材料建模  

   – 支持 微观-介观-宏观 跨尺度分析:  

     – 微观:纤维/基体界面力学行为  

     – 介观:纤维束渗透率与取向分布  

     – 宏观:构件整体变形与残余应力  

   – 内置 300+种材料数据库,涵盖碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维及环氧、聚酰亚胺等树脂体系。  

2. 多物理场耦合引擎  

   – 集成 热-流-固-化 全耦合分析:  

     – 热力学:模具加热/冷却速率对固化度的影响  

     – 流体力学:树脂流动前沿预测与气泡缺陷识别  

     – 结构力学:层间剪切、褶皱、回弹变形模拟  

     – 化学动力学:树脂固化反应放热与黏度变化  

3. AI驱动优化算法  

   – 基于机器学习的 工艺参数自优化系统:  

     – 自动推荐最佳压力、温度、注塑速度组合  

     – 缺陷根因分析(如干斑、孔隙)并生成改进方案  

   – 支持 数字孪生:实时连接生产设备数据,动态校准仿真模型。  

三、核心功能模块  

1. 预成型仿真模块  

– 纤维取向预测:  

  – 模拟铺层过程中纤维的滑移、剪切与褶皱  

  – 输出取向张量云图,指导铺层设计优化  

– 干纤维压缩分析:  

  – 预测预成型体在合模压力下的厚度分布与压实密度  

2. 树脂流动与浸润模块  

– 多孔介质流动仿真:  

  – 支持牛顿/非牛顿流体、变渗透率模型  

  – 实时追踪流动前沿,识别干斑与气孔风险区域  

– 真空辅助工艺(VARI)优化:  

  – 模拟导流网布局对浸润均匀性的影响  

3. 固化与冷却分析模块  

– 固化度场预测:  

  – 耦合固化反应动力学方程,分析温度-时间历程  

  – 预警过热导致的树脂降解风险  

– 残余应力计算:  

  – 输出固化收缩引起的翘曲变形量,指导模具补偿设计  

4. 回弹与尺寸稳定性模块  

– 脱模回弹仿真:  

  – 预测复合材料脱模后的弹性恢复与几何偏差  

– 环境工况测试:  

  – 模拟湿度、温度循环对构件尺寸稳定性的影响  

5. 制造缺陷诊断模块  

– 缺陷智能识别库:  

  – 内置 20+种典型缺陷模型(褶皱、分层、富树脂区等)  

  – 提供缺陷成因追溯与工艺参数敏感性分析  

– 虚拟检测报告:  

  – 生成与工业CT、超声波检测对标的质量评估数据  

四、软件特色功能  

1. 用户友好型界面  

   – 拖拽式建模:支持CAD几何导入与参数化快速建模  

   – 可视化工作流:向导式工艺设置,降低学习门槛  

   – 实时云渲染:4K级动态仿真结果展示,支持VR沉浸式查看  

2. 高性能计算(HPC)支持  

   – 分布式并行计算:百万级网格模型求解效率提升 500%  

   – 云计算无缝对接:AWS、Azure平台一键部署  

3. 工业4.0集成  

   – 数字化工艺卡:仿真数据直接生成设备控制指令(如注塑机压力曲线)  

   – 质量追溯系统:仿真结果与生产批次数据绑定,实现全生命周期管理  

五、应用案例  

案例1:航空航天复材舱门热压罐成型优化  

– 问题:传统试制中出现纤维褶皱与厚度不均,报废率高达30%  

– AniForm方案:  

  1. 模拟不同铺层顺序对纤维剪切角的影响  

  2. 优化热压罐升温速率与压力加载曲线  

– 成果:缺陷率降至5%,开发周期缩短60%  

案例2:新能源汽车电池盒盖RTM工艺设计  

– 问题:树脂流动不平衡导致局部未浸润  

– AniForm方案:  

  1. 多方案对比注胶口位置与流道设计  

  2. AI推荐最佳注塑压力(8.5MPa)与温度(120℃)  

– 成果:流动均匀性提升90%,成本节约200万元/年  

六、竞争优势  

维度 AniForm 传统软件
材料模型 多尺度跨层级耦合 单一宏观尺度
计算效率 GPU加速+AI降阶模型 CPU串行计算
数据闭环 仿真-生产-检测全链路打通 独立模块数据孤岛
行业适配 定制化复材工艺包  通用型结构分析工具

AniForm 以 “仿真驱动制造” 为核心,通过高精度预测与智能优化,帮助客户将复合材料成型工艺从 “经验试错” 升级为 “数据决策”。无论是追求零缺陷的航空航天巨头,还是亟需降本增效的新能源企业,AniForm 皆是您迈向智能制造的终极伙伴。  

*让每一克复合材料,释放极致性能*。