2024年6月18日,由中国复合材料工业协会复合材料产品数字化专业委员会主办的2024年复合材料结构制造仿真与数字化技术论坛暨复合材料产品数字化专委会成立大会在北京鹏润国际大酒店圆满举办。本届论坛共邀请8位复合材料产品数字化细分领域专家演讲,有来自全国各地复合材料行业工作者及下游需求方50余人前来交流和学习。
本次论坛同时得到了中山大学、西北工业大学、北京航空航天大学、南京航空航天大学、国防科技大学、哈尔滨玻璃钢研究院有限公司、株洲时代新材料科技股份有限公司及中国科学院宁波材料所等单位的支持和协办。
专委会成立大会
论坛正式开始前,首先举行了复合材料产品数字化专业委员会(以下简称“专委会”)成立大会,由中国复合材料工业协会副秘书长、专委会副主任委员卢宏萍主持。
中国复合材料工业协会秘书长孟弋洁致辞表示,在当前大趋势下,大数据以及AI技术赋能材料产业的作用愈加显现,并且随着新一代仿真模拟软件的普及,产品数字化已经成为复合材料产品和产业发展的必然趋势。复合材料产品数字化专委会将着力推动数字化软件开发、结构与工艺仿真、模型和计算方法等的技术开发与应用推广工作,共同探讨进一步推动复合材料产品数字化的实现,推动产业结构优化升级、形成新质生产力。并预祝大会取得圆满成功。
复合材料产品数字化专委会主任委员、中山大学材料学院江大志教授代表数字化专委会筹备工作组发言。江大志教授介绍了专委会成立的背景、必要性和基础条件,指出复合材料作为一种多相工程材料,涉及化学、物理、材料、机械等多门学科,其设计、分析、制造和评价更加复杂。数字化可大大加快复合材料产品研发进程,为材料配方筛选、结构设计和制备工艺优化、可靠性评估等提供指导,显著提高产品品质和生产效率,提高产品核心竞争力。产品数字化水平已经成为了衡量复合材料产品国际竞争力的重要指标。
孟弋洁秘书长代表中国复合材料工业协会宣布了成立复合材料产品数字化专委会的决定以及专委会主任委员、副主任委员名单。举行了专委会主任委员和副主任委员聘书颁发仪式。
复合材料产品数字化专委会成立大会后,进入复合材料结构制造仿真与数字化技术论坛报告环节。技术论坛邀请了国内相关领域的8位专家报告,分两个阶段进行,第一阶段由江大志教授主持,第二阶段由黄其忠研究员主持。
论坛报告
01复合材料结构设计软件
同济大学 航空航天与力学学院 教授 黄争鸣
针对现有复合材料结构设计与分析软件中存在的不足,黄争鸣教授创新性地提出了基体真实应力理论、桥联模型、基于物理原理的破坏准则、层间基体应力修复法和超弹性材料增量型本构理论等五种复合材料力学解析理论,提升商用软件解决复杂工程问题的能力,减小复合材料结构强度预报的误差。
02基于AI模型的超纤维增强水凝胶复合材料数字化设计
北京工业大学 教授/博士生导师 杨庆生
水凝胶作为一种智能材料,在生物医疗领域有着广泛的应用潜力。杨庆生教授基于深度学习方法,开展了水凝胶粗粒化模型研究,实现了纤维增强水凝胶的定向设计,为纤维增强水凝胶复合材料在生物医学领域的应用提供了新的途径和启示。
03复合材料风电叶片结构仿真分析技术探讨
株洲时代新材料科技股份有限公司 首席专家 卜继玲
风电叶片的设计标准较为严苛,针对每款叶片需要按照标准的要求提交设计报告,这为设计工作者带来不小的挑战。卜继玲首席专家从叶片结构设计流程、分析方法,到结构设计平台的开发等方面,阐明了时代新材在风电叶片数字化上研发上的努力。通过二次开发,设计平台的针对性更强,提高了设计效率。同时发布了时代新材在全叶片尺度上的工艺模拟和叶片防雷击设计软件需求。
04复合材料产品研发中的力学问题
中国科学院宁波材料技术与工程研究所 正高级工程师 黄其忠
结构与成型一体化是复合材料结构制造区别于其他材料的重要特征。黄其忠研究员提出了多目标协同优化设计、结构功能一体化复合材料的跨尺度分析解决方案,是实现构件快速设计、高效计算,以及提高材料利用率的关键。
05复合材料夹芯结构异形件力电耦合设计有限元模型
国防科技大学 空天科学学院 院聘教授 鞠苏
报告针对非球形雷达罩设计与制备难题,提出了多仿真软件协同使用的思路,较为系统地解决了此类复合材料产品的电性能仿真和高精度制备难题,并分享了研究团队在探索国产软件和数据库过程中的经验。
06先进复合材料和结构高保真度计算力学方法研究
同济大学 航空航天与力学学院 研究员/博士生导师 支杰
支杰研究员详细讲述了直接两尺度法和离散裂纹方法,从理论、计算,以及应用研究和算例等方面呈现了该方法在提高计算精度方面的优势。
07树脂基复合材料制造工艺仿真研究进展与展望
北京航空航天大学 助理研究员 周钰博
周钰博博士通过生动的案例分析,展示了不同类型构件热压罐成型工艺仿真的过程、结果以及影响因素分析。北京航空航天大学建立了10余套复合材料工艺表征与仿真软件,实现了制件级制造工艺仿真。
08TemsFrame多物理场仿真数值计算框架平台及案例介绍
北京中科院软件中心有限公司 技术总监/高级工程师 张爱霞
张爱霞总监介绍了平台的开发历史、丰富的功能模块以及典型的应用场景,并通过不同产品的案例,阐明了该平台的开发思路。报告让我们看到国内企业在国产仿真软件开发上取得的可喜成果。相信在不久的将来,拥有国产自主知识产权的仿真软件也将实现进口替代,解决仿真软件的“卡脖子”问题。
技术论坛结束后,复合材料产品数字化专委会召开了2024年第一次专委会工作会议。在专委会主任江大志教授的主持下,与会专家就拟定的工作设想进行了深入探讨,形成具体的工作计划。中国复合材料工业协会将不断努力,推进数字化技术在复合材料产品开发和生产中的应用。欢迎有志之士积极参与,共同努力,借助数字化,提高复合材料产品的研发和生产效率,推动行业的高质量发展。