DLR旗下位于德國斯圖加特的結(jié)構(gòu)與設(shè)計研究所已成立了一支模擬仿真技術(shù)團(tuán)隊，開始對陶瓷基體制備過程中重要的中間步驟——前軀體高溫裂解過程進(jìn)行模擬。在該過程中，碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP）被加熱至1600攝氏度的高溫，隨后冷卻。研究團(tuán)隊嘗試分析溫度變化對材料微觀結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的材料行為所產(chǎn)生的影響。分析結(jié)果對于未來DLR的陶瓷基復(fù)合材料部件的生產(chǎn)至關(guān)重要。陶瓷基復(fù)合材料主要應(yīng)用于火箭噴嘴、返回地球大氣層所需的熱保護(hù)系統(tǒng)及其它部件。

 

       DLR陶瓷基復(fù)合材料與結(jié)構(gòu)部模擬仿真項目組主管Neraj Jain表示：“MultiMech軟件能夠?qū)ξ⒘鸭y及其對整體部件的影響進(jìn)行模擬。有了它，我們可以清楚地看到裂紋的擴(kuò)展方向，知道裂紋將如何改變材料，并對最終的材料微觀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生怎樣的影響。”

 

       通過MultiMech軟件，工程師們可以改變纖維與陶瓷基體間的界面強(qiáng)度，并評估該參數(shù)對裂紋萌生與擴(kuò)展的影響。有了這些認(rèn)知，工程師們才能依據(jù)微觀結(jié)構(gòu)力學(xué)對材料進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，這是更準(zhǔn)確地把握整體部件力學(xué)行為及斷裂行為的關(guān)鍵一步。

 

       MultiMechanics公司總裁兼首席技術(shù)官Flavio Souza表示：“DLR是全球航空航天領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)研究的領(lǐng)導(dǎo)者，能夠為DLR先進(jìn)陶瓷基復(fù)合材料部件的設(shè)計開發(fā)提供技術(shù)支持，我們倍感驕傲。過去十年間，我們一直致力于將先進(jìn)材料的微觀結(jié)構(gòu)與整體部件的使用性能、制造過程準(zhǔn)確地聯(lián)系在一起，使用戶能夠看到多尺度建模的好處和價值。”

 

       Neraj Jain表示：“MultiMech軟件與已有的有限元分析軟件Abaqus、Ansys相結(jié)合，能夠提高生產(chǎn)效率，并使我們離優(yōu)化陶瓷基復(fù)合材料的目標(biāo)更加接近。裂紋模擬和多尺度建模的方法使我們能在未來的諸多項目中更好地把握機(jī)遇。”