ESAComp v3.0 for WinXP 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計的專用軟件

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ESAComp v3.0 for WinXP 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計的專用軟件

ESAComp軟件的特點(diǎn)

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1. 復(fù)合材料的設(shè)計需要軟件工具
在很多方面，復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計同金屬材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計都存在著差異。在設(shè)計階段纖維增強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和夾層結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能就已經(jīng)被確定下來。通過選擇不同的材料、鋪層角和疊層次序可以無限設(shè)計出具有不同力學(xué)性能特征的復(fù)合材料來。要充分利用復(fù)合材料優(yōu)異的比剛度、比強(qiáng)度，就需要非常強(qiáng)調(diào)復(fù)合材料的設(shè)計工作。
通過使用各向異性殼單元，所有的主流有限元軟件對復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析都提供了很大的幫助。但是，在復(fù)合材料的初始設(shè)計階段對整個結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析的起始準(zhǔn)備工作，包括材料種類的選擇、層合和夾層結(jié)構(gòu)的設(shè)計以及層合板鋪層方式設(shè)計，有限元軟件的實用性不大。當(dāng)在層合板結(jié)構(gòu)的不同層的級別上對復(fù)合材料行為進(jìn)行細(xì)節(jié)研究時，有限元軟件包提供的后處理能力尤其有限，這也再次說明了專業(yè)復(fù)合材料分析工具的必要性。
從文件輸入/輸出的內(nèi)部代碼方式到電子數(shù)據(jù)表格的應(yīng)用和完全交互式視窗程序，許多的軟件工具被開發(fā)出來對層合板進(jìn)行分析。當(dāng)前一些比較高級的軟件工具已經(jīng)從基本的層合板分析發(fā)展到了對類似梁、板和夾層面板中復(fù)合材料層板的連接等結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行分析。一些層合板分析工具可以為商用的有限元軟件提供界面。
2. ESAComp 軟件
（1）背景
ESAComp 軟件作為歐洲航天局(European Space Agency, ESA)的一個資助項目在1992年開始運(yùn)行。該課題的目標(biāo)是實現(xiàn)一個統(tǒng)一界面下可以包括所有必需的層合板分析、設(shè)計能力的軟件工具。該軟件系統(tǒng)同樣也應(yīng)該能夠被終端用戶進(jìn)行擴(kuò)展來滿足在基本系統(tǒng)中不能夠預(yù)見或者包括的某些特殊需要。它的最終目的是推出一個標(biāo)準(zhǔn)工具來取代許多被航空/航天公司使用的內(nèi)部代碼軟件。
ESAComp軟件的最初開發(fā)工作在赫爾辛基技術(shù)大學(xué)的輕型結(jié)構(gòu)實驗室中進(jìn)行。2000年，Componeering公司接管負(fù)責(zé)ESAComp軟件的進(jìn)一步開發(fā)和維護(hù)，并成為該軟件的商業(yè)發(fā)行商，歐洲太空宇航局繼續(xù)對該軟件中航空航天工業(yè)所關(guān)注的設(shè)計能力的開發(fā)工作進(jìn)行資助。
EASComp軟件起初開發(fā)了針對微軟Windows和Unix/X兩種系統(tǒng)平臺的軟件工具，但是目前該軟件僅支持微軟Windows系統(tǒng)，ESAComp軟件的Linux操作系統(tǒng)版本會在2003年發(fā)布。
由于具有歐洲航天局的背景，歐洲航空航天公司最早采用了EASComp軟件（圖1），一些研究院所和大學(xué)也是該軟件的主要用戶。自EASComp軟件被開發(fā)為一個通用工具以來，也增加了一些其他工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)使用到高性能復(fù)合材料的新客戶（圖2）。

圖1 ESAComp軟件用來 圖2 FY-Composites Oy設(shè)計和生產(chǎn)的
設(shè)計Ariane 5 的復(fù)合材 T-2000氣墊船的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)
料零件（照片來源：ESA） （照片來源：芬蘭海軍）

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