
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*。