复合材料模块
comsol多物理学®版本5.4引入了新的复合材料模块。该结构力学模块的此附加组件使您可以使用新的分层材料技术对层压层和分层材料进行建模。
复合材料模块概述
分层壳有两种不同的公式：一种基于经典层压理论，另一个基于更完整的3D理论。前者在现有的物质模型中实现壳界面，而后者构成了新的基础分层外壳界面。用户界面包括用于在分层材料中指定各向同性和各向异性材料属性的工具，以及用于图形显示图层的专用可视化工具。
该模块可用于复合层压板的结构分析，并且可以与传热模块和AC/DC模块耦合，以用于复合材料的多物理分析。通过将复合材料模块与传热模块相结合，您将获得更复杂的传热和热膨胀功能。同样，您可以将复合材料模块与AC/DC模块结合起来，用于分层材料功能静电和电流接口。
定义层压板
使用新的分层材料节点，可以定义上篮，其中每一层都有自己的材料数据，厚度和主要方向。以这种方式定义的分层材料可以组合以创建新的分层材料。当上载是重复的或建模ply下降时，这特别方便。也可以定义层之间接口的材料属性。3D和2D中的预览图可视化输入数据。
定义分层材料（插图）和预览图，显示每一层的主要方向。
定义分层材料（插图）和预览图，显示每一层的主要方向。
这分层外壳界面
这分层外壳界面用于详细分析层压板，结果包括完整的3D应力和应变分布。例如，您可以计算层间应力并研究每个薄片内部的应力变化。边界条件可以放置在单个层上，甚至可以放置在层之间的单个接口上。单个层中的材料可以是非线性的。该物理界面的配方使其适用于有限数量的较厚和中等薄的壳。每一层可以通过厚度具有不同数量的元素。
使用的模型分层外壳界面：
三层层压板中的横向剪切应力；之间的比较分层外壳接口和精确的3D解决方案。
三层层压板中的横向剪切应力；之间的比较分层外壳接口和精确的3D解决方案。分层线性弹性材料
使用复合材料模块，先前可用壳界面通过新的材料模型增强：分层线性弹性材料。该材料模型适用于薄且中等厚的贝壳，可以容纳许多层而不会产生重大性能的影响。它基于等效的单层方法，其中所有层都汇总为等效材料。
使用的模型分层线性弹性材料特征：
风力涡轮刀片的第三个本征模设计为三明治结构。
风力涡轮刀片的第三个本征模设计为三明治结构。
专门用于结果评估的工具
在评估分层结构的结果时，需要一些额外的工具。一个特别的分层材料数据集使使用完整的3D固体表示形式可以显示分层外壳的结果。也可以创建几种类型的切片图。为了图形，有一些特殊工具可视化通过厚度方向的变化。
厚的三层层压板的不同类型的可视化。
厚的三层层压板的不同类型的可视化。
分层结构中的多物理
所有分层材料的物理界面都具有层压板的上层的相同表示。这意味着很容易设置描述结构层中多物理学的模型。对于热膨胀的常见情况，预定义的多物理学耦合壳中的传热接口和分层外壳接口可用。当与传热模块和AC/DC模块结合使用时，其他多物理学选项包括热电效应，与传热模块结合使用，以及焦耳加热。
可以通过组合涉及复合材料的流体结构相互作用壳分层线性弹性材料的界面，具有流体流量的众多接口之一。通过将复合材料模块与声学模块相结合，专用的多物理耦合可以使声学结构与分层线性弹性材料相互作用。
您可以在中看到多物理的实现层压复合壳的热膨胀模型。
新教程模型
comsol多物理学®版本5.4包括几种新的教程模型。
层压壳的物质特征
[0/60/-60/0/0/-60/60/0]层压板的方向。在此示例中，计算同质壳的等效弹性特性，并将其与参考值进行比较。
在应用程序库中搜索：
lamined_shell_material_charactersication
风力涡轮复合刀片的应力和模态分析
风力涡轮刀片中的应力。皮肤有19层，核心是厚的PVC泡沫，每侧都被几层玻璃纤维复合材料包围，并结合了外部碳纤维覆层。
在应用程序库中搜索：
wind_turbine_compoits_blade
