基于真实测试数据的高精度材料卡片标定,赋能LS-DYNA、ABAQUS、ANSYS、Moldflow等主流仿真平台,加速产品研发与验证周期
CAE材料卡片(Material Card)是有限元仿真软件中描述材料力学行为的参数文件。它将真实材料在单向拉伸、剪切、疲劳等测试中获得的应力-应变曲线,转化为仿真软件可识别的数学模型参数。
一张精准的材料卡片是仿真可信度的基石——错误的材料参数会导致仿真结果与实际工况严重偏离,造成产品研发失败或安全隐患。
从测试数据到可交付的材料卡片,标准化七步流程,确保参数精准可追溯
基于材料特性与仿真场景,选定最优本构方程
根据材料类型与工况,制定测试方案并执行
应力-应变曲线处理,去除噪声,归一化处理
基于测试曲线,通过优化算法进行参数拟合
将标定参数回代仿真,与原始测试数据对比验证
分析关键参数敏感区间,评估稳健性
输出标准格式材料卡片及参数说明报告
支持客户导入仿真软件后的调参与问题解答
支持Cowper-Symonds、Johnson-Cook、Zerilli-Armstrong等塑性模型,及MAT_RIGID、MAT_SPRING等
支持Mises、Hill48/90屈服准则,及VUMAT/UMAT自定义用户子程序接口
支持多线性等向强化(MISO)、随动强化(KINH)、Chaboche非线性随动强化模型
泡沫材料模型(EPP、PU)、蜂窝结构模型参数标定
复合材料层合板模型,支持失效准则(Chang-Charlie、Hashin等)
采样材料模型,支持用户自定义应力-应变曲线输入,适用于各向同性及加工硬化的弹塑性材料标定
Cohesive Zone Model — 结构胶、内衬、涂层专用,支持混合模式失效准则(BK准则、Reeder修正),用于车身结构胶连接仿真
MAT_LAMINATED_COMPOSITE_FABRIC / MAT_LAMINATED_COMPOSITE — 纤维增强复合材料模型,支持层内失效(Hashin、Tsai-Hill、Tsai-Wu)与层间失效(Delamination),支持温度依赖参数
根据客户特殊需求,定制开发非标准本构模型的参数识别与标定
| 能力项 | 测试方法 | 数据处理 | 模型参数 | 交付格式 |
|---|---|---|---|---|
| 静力学拉伸 | ISO 527 / GB/T 1040 | 归一化处理、噪声过滤 | 弹性模量、屈服强度、硬化曲线 | .k / .inp / .cdb |
| 压缩测试 | ASTM D6641 / ISO 604 | 位移-力值转换应力-应变、屈曲修正 | 压缩模量、压缩强度、屈服应力 | .k / .inp |
| 高速拉伸(应变率) | ISO 18872 / ASTM D1822 | 应力波修正、位移补偿 | Cowper-Symonds / J-C参数 | .k / .k |
| 剪切测试 | ISO 14130 / ASTM D5379 | 剪切应变修正 | 剪切模量、剪切强度 | .k / .inp |
| 面内剪切 (IPS) | ASTM D3518 | 失效模式分析 | 剪切响应曲线、失效准则参数 | .k (MAT_32) |
| 三点弯曲 | ISO 178 / GB/T 9341 | 挠度补偿、跨距修正 | 弯曲模量、弯曲强度 | .k / .inp |
| 压溃测试 | 客户定制 | 能量吸收曲线处理 | 压溃力曲线、峰值/均值力 | .k |
| 动态力学分析 (DMA) | ISO 6721 | 损耗模量 / 储能模量提取 | 粘弹本构参数 (Prony级数) | .k / .inp |
| 蠕变 / 松弛 | ISO 899 | Maxwell / Kelvin模型拟合 | 蠕变柔量、松弛模量 | .k |
| GISSMO 损伤失效 | ISO 6603 or ASTM D3763 | 应力三轴度 / Lode角分析、损伤变量D提取 | 损伤演化曲线、失效应变映射(FLC、FFC)、断裂能量 | .k |
| Moldflow 模流分析 — 黏度曲线 | 毛细管流变仪 / ISO 11403-3 | 剪切速率-黏度双对数拟合、非牛顿流体修正 | Cross-WLF / Carreau 模型参数(n, τ*, λ) | .udb |
| Moldflow 模流分析 — PVT数据 | 活塞式PVT测试仪 / EOS模型 | 体积收缩率-压力-温度曲线拟合、Tait状态方程参数 | PVT EOS参数(b5M, b6M, b2, b3, b4)、压缩系数 | .udb |
| Moldflow 模流分析 — 热性能 | DSC / 热重分析 TGA | 比热容、导热系数、结晶度提取 | Cp、λ各向同性、结晶动力学参数(Avrami) | .udb |
了解客户仿真场景、目标软件、精度要求,制定测试与标定方案。
按方案执行测试,获取高质量应力-应变原始数据。
对原始力-位移曲线进行工程应力-应变转换与数据清洗。
生成材料卡片并执行V&V验证,交付完整数据包。