基于有限元平台的自适应近场动力学嵌入模块开发

作者:工业技术转化与推广中心发布时间:2025-02-26浏览次数:39

一、所属领域

1.所属领域:计算力学与软件

2.应用对象:国产CAE仿真分析软件

二、项目介绍

1.痛点问题

用于结构及其材料的断裂和破坏模拟的CAE软件,该类软件功能常应用于如汽车行业:汽车碰撞过程的结构大变形与断裂分析、挡风玻璃受冲击破碎仿真、复合材料损伤破坏仿真;电子电器领域:电子元器件的损伤分析与寿命预测、焊点因热循环及机械振动产生的损伤及裂纹扩展行为仿真、电子封装材料在温度变化和湿度影响下的裂纹与分层等仿真;机械装备领域:发动机曲轴、齿轮应力场裂纹萌生及扩展等。针对上述问题,企业没有合适的国产CAE软件可用。如果应用国外商用软件存在花费较高且有被禁用的风险。

2.解决方案

基于连续介质力学之上构建的方法如有限元需要进行求导,在处理裂纹等不连续区域时会产生奇异性。而近场动力学方法将物体离散成一系列空间域内的物质点,一个物质点的状态被在一个有限半径的区域内的物质点所影响,采用积分方程描述物质点的运动,该理论突破了连续性假设和空间微分方程在不连续问题上出现的求解瓶颈,为三维固体材料的破坏行为提供了新的思路。近场动力学作为一种积分型非局部连续介质力学理论模型,在非连续、非局部、多物理场与多尺度力学问题中表现出巨大潜力,其可采用离散点的方法也可采用有限元法进行求解,可融入现有软件平台,进行适时适地近场动力学仿真,具有很强的可扩展性。

3.竞争优势分析(从技术和经济效益两个维度)

技术上,基于有限元平台的自适应近场动力学方法是目前用于结构及其材料断裂分析的较新颖的方法,而且方便嵌入已有的国产CAE软件平台,具有开发简单、运行稳定等特点。从经济效益上讲,目前CAE软件是我国面临的“卡脖子”问题。国产CAE软件在国产软件替代方面极具潜力。

4.技术成熟度及市场应用前景

实验室开发   样机/样品   中试/放大   示范应用

应用前景:

汽车、电子元器件等结构的设计与破坏分析方面应用前景广阔。

5.知识产权情况

目前相关软著11项,授权专利3项,其中美国授权专利1项。

三、合作需求

技术开发   技术转让   技术许可   作价入股   引入风投   其他(请注明)

(如有详细合作需求请进一步补充)

四、团队介绍

浙江工业大学未来技术研究院“智能感知与虚拟仿真”团队面向高端装备、数字经济产业发展的迫切需求,着力于高端工业CT系统研发、国产CAE仿真开发、智能感知系统研发与应用。团队现有教授3人,其中国家级青年人才2人,科技部重点研发计划项目/课题负责人2人。团队共主持科研项目30余项,金额3000余万。授权发明专利/软件著作50多项。团队负责人是韩非教授,国家级青年人才,发表高水平论文40余篇,出版译著1部,完成国家基金委面上项目2项,国防军工项目4项。

五、联系方式

单位:浙江工业学未来技术研究院

联系人:金嘉成

电话:13967863159

邮箱:jinjiacheng@hzgift.org




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