Fiberbook复合材料结构设计优化软件

制造商：上海波客实业有限公司
Fiberbook 专用于飞机复合材料结构初步优化，可以考虑总体厚度分布和铺层信息等设计变量、集成了各种常用结构性能指标和工艺要求，如静强度、任意断面弯曲扭转刚度、稳定性、复材失效、刚度比、泊松比匹配、气弹剪裁、铺层比、丢层、芯层等，快速完成复合材料框梁、加筋壁板、蜂窝夹层结构等的初步优化设计。

价值：

•  Fiberbook 是一种在大部段级别上充分探索复合材料设计自由度、自动满足强度性能和工艺要求的大规模优化设计技术，随着新一代飞机机体大规模采用复合材料，Fiberbook 已成为飞机初步设计阶段不可缺少的专业工具。
• Fiberbook 专注于优化问题定义和求解文件生成，在吸收和创新国内外相关技术的基础上开发而成，其具体技术指标同波音B787 和空客A350 的开展的优化工作处于同一水平，具有重大的工程价值。

特点：

• 界面简洁易用，内置各种具有工程意义的变量初值和约束值，用户可快速完成大规模的复合材料部段优化问题建模
• 优化模型基于复合材料超级层定义,降低问题复杂性，仍具有很强的工程性
• 生成 BDF 格式卡片文件，采用 INCLUDE 文件组织方式，可直接提交 Nastran 或 OptiStruct 求解
• 创新的算法可以自动识别结构单元（BAY），基于结构单元进行性能分析，具有与实际有限元单元划分无关的特性，通用性强
• 与 Aerocheck 无缝连接，初步优化结果可用于快速强度校核和尺寸定义迭代
• 为不同优化阶段提供可选择的优化思路，用户可选择不同优化设置进行组合
• 优化结果可以按照实际结构的空间分布显示，便于参看输出和更新模型,并可快速解释成甲方的铺层库信息

功能：

• 支持各种截面形式的变量定义
• 用户可以自由选择层合板性能约束组合
• 支持蜂窝夹层强度和稳定性约束
• 工艺约束和刚度约束
• 连接强度

可以考虑蒙皮与梁、蒙皮与肋、蒙皮与翼根的连接强度。以蒙皮与梁的连接强度优
化为例，需要在优化模型中增加如下内容：

1. 设计变量：蒙皮厚度、梁缘条厚度、钉直径和数量
2. 设计约束：蒙皮挤压强度、钉剪切强度、钉的间距边距和端距
3. 实用的后处理功能

参考文献：

Fiberbook 软件所用工程方法主要参考《飞机设计手册》、《大飞机出版工程：民用飞机复合材料结构设计与验证》、《大飞机出版工程：复合材料飞机结构强度设计与验证概论》、《MIL-HDBK-17-3F[1]》、《复合材料飞机结构设计》、《复合材料结构设计手册》、《Composite Airframe Structures》 等。