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资讯 当高端装备遇上复合材料：打通多尺度仿真全链路，赋能轻量化正向研发
轻量化、高强度、可设计的复合材料，已经成为商业航天、风电能源、船舶、低空装备等高端装备的核心选材。随着装备不断向着大尺寸、长寿命、极端工况方向升级，复合材料各向异性强、成型工艺影响大、损伤演化机理复杂等特性带来巨大挑战。
行业长期依靠“经验+试验”开展研发：细观纤维排布建模繁琐，组分与宏观性能的关联难以定量刻画；铺层方案、编织构型及成型缺陷对结构强度的影响难以预评估；损伤萌生、渐进失效机制不易溯源，造成设计反复回退，实物试验周期长、成本高昂，制约了国产化复材结构正向设计，缺少配套的一体化仿真工具支撑。
针对复合材料研发全链条痛点，索辰科技推出索辰复合材料分析软件，基于多尺度力学理论与数值分析方法，搭建覆盖材料介观建模、结构宏观分析、制造工艺影响评估、服役性能预测的统一计算框架。依托自主可控的CAE求解能力，打通从纤维组分到结构成型的数字化链路，推动复材研发由试验驱动转向数值预测驱动。
索辰复合材料分析软件
01
多尺度RVE细观建模，精准还原材料本征特性
复合材料的宏观性能根源在于纤维、基体的细观分布。软件支持长纤、短纤、编织复合材料、TPMS点阵等多种结构的参数化RVE建模，依托VAM变分渐近均质化方法快速计算等效力学性能，搭配RSE算法生成符合真实统计规律的随机纤维分布。精准捕捉纤维排布、体积分数、编织方式对模量、强度等基础性能的影响，在设计早期快速完成材料配方筛选，为上层结构仿真提供高可信度材料本构。
02
宏观结构渐进损伤仿真，识别失效演化规律
复材结构在冲击、交变载荷、温变环境下的损伤发展隐蔽且复杂，单一失效准则难以覆盖多样工况。
软件内置Tsai-Wu、Hashin、Puck等主流失效准则，支持基于断裂能密度的渐进失效模拟，同时兼容流-固-热-声多物理场耦合分析。可完成各向异性铺层结构强度校核、冲击损伤评估、疲劳性能推演，借助细观场恢复技术定位应力集中、界面脱粘等损伤起源，厘清失效机理，支撑航天壁板、风电叶片、无人机机翼等结构的铺层优化。
03
复材梁快速建模，实现桨叶旋翼一体化迭代
旋翼、风机桨叶这类细长复材构件，构型复杂、参数调试工作量大，传统建模耗时长，设计迭代效率低。
复材梁模块支持蒙皮、大梁、翼肋、配重等组件参数化快速定义，基于变分渐近算法高效求解截面刚度、质量分布等关键参数，快速评估气动弹性、振动特性，打通CAD-CAE一体化流程。大幅压缩桨叶类构件建模与仿真周期，适配低空旋翼、风电叶片高频方案对比需求。
04
铺覆工艺仿真前置，管控成型缺陷风险
复材结构性能不止由铺层设计决定，褶皱、架桥、纤维滑移等铺放缺陷往往是后期结构失效的诱因，缺陷大多只能在试制阶段才被发现。
软件支持主流CAD模型导入，自动完成铺覆路径计算，提前识别褶皱、架桥等成型风险，输出纤维取向映射结果，量化工艺带来的性能偏差；同时自动生成铺层料图与排料方案，将工艺校核前置到数字设计阶段，减少试制返工，提升复材构件制造确定性。
05
跨多行业落地验证，支撑高端装备轻量化创新
依托统一的多尺度复材仿真能力，软件已在低空经济、风电能源、商用航天、船舶装备等多个高端装备领域完成工程仿真验证，适配不同场景下的材料、结构与工艺设计需求：
? 低空经济
支撑无人机机身框架、大展弦比机翼复材铺层方案优化，开展结构强度校核、抗坠撞性能评估与气动弹性稳定性仿真；模拟复杂气象载荷，研判复材蒙皮疲劳损伤、耐候失效风险，为低空飞行器轻量化结构正向设计提供支撑。
? 风电能源
面向百米级大型风电叶片，完成铺层方案迭代、极限载荷强度校核，开展主梁、蒙皮等关键构件成型工艺仿真；针对海上风电复材塔筒、连接结构，推演长期腐蚀、交变载荷下的损伤演化与服役可靠性，助力大型风电装备降重提寿。
? 商用航天
服务复材机身壁板、蜂窝夹层结构设计，开展抗鸟撞、冲击损伤仿真评估；完成轻量化构型优化、高低温环境热变形预测，同步支撑大型复材构件固化成型仿真、回弹补偿设计，降低航天复材试制迭代成本。
? 船舶与轨道交通
针对船用复材舱体、轨道交通复材车体等构件，完成冲击、振动、湿热耦合工况下的性能仿真，评估铺层方案对刚度、隔声、抗腐蚀性能的影响，兼顾减重、安全与服役耐久性要求。
从材料细观筛选、结构强度校核，到铺层迭代、工艺预判，软件形成闭环仿真能力，减少实物试样数量，降低试验成本，补齐国产CAE在复合材料多尺度一体化仿真的工具短板。
06
以多尺度数字仿真，解锁复材设计潜力
细观察微，复材筑形
索辰复合材料分析软件，立足自主多尺度力学求解底座，面向国产高端装备轻量化需求，持续完善复材仿真能力，打通材料-结构-工艺数字化链路，为商业航天、风电、低空装备、船舶等领域的正向研发提供自主可控的仿真利器。
未来，索辰科技将持续迭代复合材料仿真体系，拓展多工况、多材料体系仿真能力，助力国内复合材料产业数字化升级。
关于索辰
索辰科技（688507.SH）以“探索物理人工智能，成就虚实平行世界”为企业愿景，面向世界科技前沿，推出涵盖物理AI开发及应用平台的全场景解决方案，赋能工业装备设计与制造，助力客户实现跨越式发展。
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