Siemens FiberSIM(复合材料设计软件)

Siemens FiberSIM是一款先进的复合材料设计软件，专门用于帮助工程师和制造商高效设计和制造复合材料零件。它提供了一整套工具，用于在整个产品生命周期中管理复合材料，从设计、仿真到生产和维护。FiberSIM的主要功能包括纤维方向优化、层合设计、材料管理、仿真分析和生产优化等。通过使用FiberSIM，用户可以实现更精确的设计，更高效地管理复合材料，以及更快速地生产高质量的复合材料零件。

功能介绍

1、可制造性评估
零件已经满足了设计要求，但是，它是否同时满足制造要求呢?利用CEE的材料仿真技术，工程师可以预知复合材料是否符合复杂的曲面，可以可视化纤维的方向，预知制造上的问题，具体过程是：在初期设计阶段，CEE会发现潜在的制造问题，例如：在层铺贴时可能产生的铺层褶皱，或者是铺层超过材料宽度的问题，它会警告工程师，使得在设计初期就发现制造问题，而不是到制造车间才发现，大大减少了成本的损耗。CEE还提供自动切断和拼接功能。
2、平面展开图样生成
所有潜在的制造问题都修正以后，CEE会由三维模型直接生成二维网格式复杂曲面平面展开样图，不再需要进行手工修剪。平面展开样图被存储在三维模型系统中，准备输出到排料计算系统。
3、层合板面生成
复材零件的形状由多层铺层和夹芯决定。在虚拟装配环境中，手工创建制造工装很困难，CEE从定义的铺层、夹芯和铺贴曲面自动产生层合板表面。这些表面可以用来创建实体模型，生成工装模具表面和铺贴表面。
4、开放式架构
CEE灵活的输入和输出功能，确保与其它程序(如电子表格)和工程软件共享数据。CEE也提供了可配置的材料数据库，包括材料厚度、成本、性能、可制造性和规格说明。
（1）在CAD软件界面内使用CEE
（2）确保数据完整性和精度
（3）同其他FiberSIM软件包紧密集成
5.ACEE模块
FiberSIM高级复合材料设计环境ACEE(Advanced Composite Engineering Environment )，是对CEE功能的扩展及增强，主要针对大型、复杂的复合材料结构件的设计开发，使设计、仿真和制造过程更加自动化，在保证部件质量的同时减少了设计、制造的时间和成本。
6、由定义的区域生成递减的层边界
于区域设计层合板，在实际设计操作中，设计人员通常需要对复材零件作详细分析后将其划分为若干区域，结构特性相同部分构成一个区域，这些区域可定义为Zone。FiberSIM支持此功能，在零件的初期设计阶段，允许用户在3D CAD模型下灵活地创建区域和材料规范，对零件进行定义。针对一些复材设计的特殊要求，FiberSIM支持斜面和重叠覆盖区域的定义，允许输入混合材料的规范。在确定了区域要求后，层可自动生成。同区域的层特性一致，如形状、材料和纤维方向等，相对以前手工定义层合板显著地节省了时间。
7、动态生成区域过渡和层的边界
FiberSIM在初期设计阶段允许定义不同区域的层边界如何递减或交错。可以指定层边界的递减样式(Offset profile)，创建复杂的区域过渡形式，根据区域过渡信息生成层的虚拟边界和序列，不需要事先在CAD系统中建模层的边界几何。该方法可以使用户快速准确定义基于区域设计的层合板，根据过渡规范自动重新计算层的边界，大大增强了修改层的能力。因为不需要手工重新定义层的几何边界，大大节省了时间。
8、生成可变的叠层表面
复材设计的一个优势在于可以将层准确放在所需要的地方。为使整体零件重量最小化，只将承受应力较大的部位设计厚一些，使其比其它部位坚固。根据铺层生成的叠层表面厚度不同。能生成实物模型和模具内表面，而过去是手工创建这些表面。FiberSIM独特的可变表面补偿技术(variable surface offset technology)为CAD中的模型生成叠层表面。这项技术自动计算制造公差和层的厚度，生成用于检查干涉的模型表面，生成两个部件连接的配合表面和用于制造的模具表面。
9、智能切口和拼接：在以前的FiberSIM版本中，设计人员需要手工定义层的每个切口和拼接，尽管已经实现了部分工作的自动化。但要插入一个新的层，意味着要手工重新定义所有的交错切口和拼接。在FiberSIM中，设计人员只需先定义第一个层的切口和拼接，然后定义各个切口和拼接的交错规则。软件可以根据定义生成其它的切口和拼接。如果铺层中需要插入新的层，智能切口和拼接功能可以自动更新层的交错，大大简化了更改设计的工作量，节省了设计时间。
10、FiberSIM可选模块
VISTAGY公司提供的可选模块是对核心模块CEE的有了补充，将CEE与可选模块结合使用，能够实现从CAD模型到制造车间的无缝连接。它提供了用于分析和制造的所有信息，主要包括：工程图文档，平面展开图样，驱动激光投影仪、自动切割机和纤维铺放机的数据文件，这些信息都来自同一个CAD模型，保证了制造零件的质量和精度。
11、FiberSIM分析接口(FiberSIM Analysis Interface)
复材零件一般由几十或几百个不同材料的铺层组成，每个铺层有各自的形状、取向和位置。这种结构的复杂性增加了复材零件的分析难度，加大了使用复材的风险。利用FiberSIM分析接口模块，可首先在有限元分析软件中根据指定的载荷分析设计要求，包括层合板厚度和材料等，然后在CEE中进行设计，再可把详细的零件设计，包括层定义和纤维方向，提供给分析软件，进行有效分析和性能验证仿真。

软件特色

1.帮助工程师指定复合材料以及为作业选择最佳的层片创建方法(不论是基于层片、基于区域还是基于结构的设计)
2.通过定义采用顺序剖面、降斜剖面和交错剖面(这些剖面可自动填充 CAD 模型)的过渡来自动创建层片几何图形，而摒弃了手动为每个层片创建 CAD 曲线这一枯燥无味的过程
3.生成可变偏置曲面和实体，包括用来进行干涉检查的样机曲面、供联合在一起的零件使用的配合曲面以及用于制造环节的工装曲面
4.通过自动生成工程文档和/或 Microsoft Excel 表格来验证和传达设计要求
5.根据材料和制造流程来对零件的生产能力进行仿真，从而及早提供反馈并提升开发过程的效率
6.定义制造边界和细节(如接头、三角形加强筋和条带走道)，以降低成本并加快零件交付速度。
7.自动创建制造文档来指导工厂的车间加工，从而确保铺层和产品质量的一致性。
8.自动生成制造数据(例如用来驱动自动化切割机、激光投影系统、纤维布设机及铺带机的展平图和数据)并与下游环节以及在整个企业范围内共享这些数据