什么是 Fibersim
Fibersim 是 Siemens PLM Software 旗下一款面向复合材料结构件的专业工程软件，覆盖从概念设计、详细设计、仿真分析到制造交付的完整生命周期。该产品最初由美国 VISTAGY 公司于 1991 年研发，1992 年发布首个商业版本，首个正式用户为西科斯基直升机公司。2011 年 12 月，VISTAGY 被西门子收购，Fibersim 正式归入 Siemens PLM 产品体系，并在此后持续迭代，逐步发展为复合材料工程领域的标杆工具。
目前 Fibersim 主要服务于航空航天、汽车、船舶及风能等对轻量化和结构性能有严格要求的行业，帮助工程团队在设计阶段即可评估可制造性、控制铺层成本并生成制造设备所需数据。
核心能力：从设计到制造的无缝衔接
Fibersim 的设计理念围绕”设计-分析-制造并行”展开。传统复合材料开发往往需要在不同工具之间反复切换和传达数据，而 Fibersim 在同一平台内实现双向信息流转，大幅缩短迭代周期。
1. 复合材料专属设计
Fibersim 支持基于特征的设计和基于区域的设计两种模式。基于特征的设计允许用户定义纤维方向、铺层边界和过渡区域，当 CAD 模型发生变更时，Fibersim 会自动更新关联几何并提示用户复核，确保设计数据的完整性和一致性。基于区域的设计则将零件划分为若干 Zone，由系统自动生成铺层和区域过渡铺层，适用于复杂曲面和大型结构件。
在详细设计阶段，Fibersim 内置了层片降斜、外伸轮廓控制、堆叠顺序等工程规范的自动校验机制，能够根据设定的规则自动生成层片边界和偏置曲面。同时，系统支持自动创建截面注释和型芯样本，这些制图元素会随设计变更而同步更新，保证设计文档始终准确反映当前状态。
2. 仿真驱动设计
Fibersim 提供 Analysis Interface 模块，可将 CAE 模型数据直接导入设计环境，实现仿真与设计的双向驱动。它无缝集成 NX NASTRAN 与 FEAMP，同时兼容 ANSYS、ABAQUS、LMS、HyperWorks 等主流 CAE 求解器，能够将每个铺层的真实纤维方向等关键信息输出至分析软件。这种深度集成使工程师在设计初期就能借助仿真结果优化铺层方案，在满足结构性能要求的前提下尽量降低材料用量和加工成本。
3. 生产制造数字化
Fibersim 在制造端的竞争力体现在其对多种复合材料制造工艺和设备的广泛支持上。无论是手工铺叠、自动铺带、纤维铺放还是编织工艺，Fibersim 均能在设计发布之前进行可制造性仿真，包括铺层褶皱区域检测、剪口位置确定和拼接区域规划。
更为关键的是，Fibersim 可以直接生成驱动自动切割机、激光投影定位仪和自动铺带机等设备的加工数据文件。所有制造信息均源自同一个 CAD 主模型，避免了模型转换过程中的数据丢失和版本错乱，从根本上保证制造零件的质量和精度。系统还支持与 Siemens 出品的 Quality Planning Environment (QPE) 协同使用，实现铺层质量检测规划的自动化。
多 CAD 集成与数据管理
Fibersim 采用开放的多 CAD 架构，完整嵌入 NX、CATIA V5 和 PTC Creo 三大主流三维设计平台，用户无需离开熟悉的 CAD 环境即可完成全部复合材料工程工作。以 CATIA 集成为例，操作者需要先定义 Layup Surface（铺层面/贴模面）、Net Boundary（设计边界）和 Extended Boundary（扩展边界/制造边界），然后建立 Rosette 坐标系和 0 度纤维方向，即可在 Fibersim 中创建 Laminate 并开展铺层设计。
企业级协作方面，Fibersim 可将复合材料设计的详细层压结构保存至 Teamcenter 平台，实现跨部门、跨地域的数据共享和版本管理。这种开放架构让设计、分析和制造团队能够以最适合自身业务的方式协同工作，而不受限于单一软件生态。
可选模块与扩展能力
Fibersim 的核心模块包括 Fibersim PRO 和 Fibersim Elite，此外还提供一系列可选模块作为有力补充。这些可选模块覆盖工程图纸文档输出、平面展开图样生成、激光投影与自动切割数据驱动等功能，所有信息均来源于同一个 CAD 模型。这种模块化架构允许企业根据自身业务需求灵活配置，逐步扩展复合材料工程能力，而无需一次性投入全部模块。
适用行业与典型场景
- 航空航天：机身壁板、机翼蒙皮、发动机短舱等大型复合材料结构的完整设计与制造流程管理。
- 汽车工业：碳纤维车身部件、底盘结构件的轻量化设计与铺层优化。
- 风力发电：风机叶片铺层定义、纤维方向优化和制造数据输出。
- 船舶制造：复合材料船体结构的可制造性评估与加工对接。
Fibersim 的核心价值在于打通了复合材料从设计到制造的完整数据链路。它在主流 CAD 平台内提供专业级复合材料工程能力，通过仿真驱动设计减少物理试错，通过制造数据自动生成确保工艺执行的准确性。对于深度依赖复合材料零部件的企业来说，Fibersim 提供的不仅是一个工具，更是一套将材料特性、结构性能和生产工艺统一起来的工程方法论。
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