国产CAE：复合材料基础力学性能仿真可以这么方便
关键词：拉伸，开孔拉伸，纵横剪，V型缺口，三点弯，自研软件，SFEM
复合材料基础力学性能的研究是复合材料力学方向的基本功。
研究方法包括试验和仿真。
很多学生做仿真，模型也建了，子程序也用了，结果也有了。但是不知道怎么处理仿真结果，不知道怎么换算出来强度和模量。问题就出在他没做过试验。
ASTM也好，国标也好，标准里面关于怎么计算强度、模量都写得很明白。仿真的结果处理方法也是参考试验方法来的。
具体到试验上，基本功就是我们常说的“拉压弯剪”四门功课，也是结构常见集中受力形式。很多人做这个方向的论文，基本上仿真+试验也就发出来了。
我们开发的复合材料有限元软件SFEM目前已经具备了常见工况的静力、热力仿真能力，从现在开始就需要拓展它的应用场景。
为此，我们在SFEM中，针对基础力学性能工况开发了专用模块，并嵌入了ASTM和国标。目前覆盖的工况有：拉伸、开孔拉伸、纵横剪切、面内剪切（V型缺口）、三点弯曲。
这个模块使用起来非常方便，每个工况只需要简单点几下：
1）不需要用户建模、画网格。模型的尺寸都按照国标自动填入了，当然用户也可以更改尺寸。软件会自动生成对应尺寸的网格。
2）快速定义铺层：可以导入excel。
3）不需要用户设置边界条件：边界条件由软件自动生成。
4）不需要自己写失效本构：直接选失效准则即可；
5）不需要后处理：软件自行处理得到模量、强度、应力-应变曲线等结果；
6）不需要复杂交互：只需要在一个弹窗内交互就可以完成全部工作。
感兴趣的高校老师可以与我们联系，我们针对这个基础模块，提供免费的教学版，供复合材料力学课程教学或者试验教学使用。
使用视频如下的：
1. 拉伸
使用方法：
首先进行几何与铺层定义：
1）选择试验标准；
2）试验件尺寸自动填入，也可以修改；
3）选择材料。内置了材料库，用户也可以进入材料库部分自定义参数。
4）表格中输入或者导入铺层。
几何与铺层定义窗口
然后进行计算设置：定义加载位移，选择强度准则，提交计算。
计算中，应力应变曲线实时显示，计算完成后自动计算模量和强度。
计算与结果窗口
计算完成后，也可以进入软件主界面，查看详细的结果：
2. 开孔拉伸
开孔拉伸使用与拉伸模块基本一样，就是多了开孔部分的输入。
3. 纵横剪
纵横剪实质上通过拉伸试验完成的，只是铺层比较特殊，使用方法和拉伸模块一致。
4. V型缺口面内剪
V型缺口测出的剪切强度比纵横剪更准，当然这部分的开发量也最大，因为几何更复杂一些。
不过使用起来通用方便，还是一样的逻辑：
5. 三点弯
根据对称性，三点弯曲建模中自动创建半模：
6. 总结
再次声明：感兴趣的高校老师可以与我们联系，我们针对基础力学性能仿真模块，提供免费的教学版，供复合材料力学课程教学或者试验教学使用。
