启航论坛之8：复合材料仿真分析软件开发与应用——范海涛 副教授
报告人简介：
上海电机学院特聘研究员/副教授，毕业于上海交大力学（博士）和飞行器设计（硕士）专业。上海电机学院航空产业学院专业委员会委员。主要研究领域包括航空结构健康监控、航空复合材料结构仿真分析及优化、飞机强度试验监控、航空结构修理分析等。完成或参与工信部重大专项课题3项、空装课题2项、航空基金1项、上海市科委课题1项，长期主持民航领域信息化项目（含C919飞机引进等）并主管前沿技术类工作等，累计管理研发项目金额超过5000万元。发表高水平学术论文10余篇，参与翻译航空领域专著2部，拥有软件著作权20余项。研制的“飞机地面试验监控系统”和“复合材料仿真分析软件”应用于国产大飞机关键研制环节。曾获东航集团优秀团队负责人、中央企业优秀青年科技人才候选人等荣誉。
报告内容：
复合材料是当前最新型航空器上采用的最主要的结构材料之一，与金属材料相比，具有比强度/比刚度高、抗疲劳性能优异等优点，但其非均质、多组分、各向异性等特性导致了其仿真分析难度较大。CMS软件是自主开发的复合材料仿真分析软件，可基于有限单元法、工程及理论算法进行多尺度、从典型结构到一般结构尤其是复合材料结构的仿真分析及优化。从复合材料性能数据的可视化、定制化管理及优选、复合材料性能许用值分析计算，到复合材料多尺度、多层级结构分析计算，再到复合材料细节结构快速参数化建模仿真，该软件能够支持实现复合材料结构的快速打样设计和详细仿真分析及优化。
该软件可基于ASHBY图、毯式曲线等实现复合材料性能数据的可视化、定制化管理及优选，集成了复合材料许用值分析计算等工程计算实用功能。
该软件集成了主流的复合材料强度准则和失效分析方法，可实现复合材料多尺度、多层级结构分析计算，对复合材料从细观到宏观、从材料到结构，进行设计、分析校核，促进航空航天复合材料结构的快速打样设计。
该软件可实现二维和三维编织复合材料的快速编织样式设计及细观仿真建模。
该软件可实现复合材料细节结构仿真及优化，对复合材料及结构进行快速参数化建模、设计、分析校核及优化，辅助航空航天复合材料结构的详细设计分析。
该软件在航空、航天、高铁等领域得到了一系列实际应用。本报告以典型复合材料机身结构的快速打样设计为例，具体讲述该软件如何结合遗传优化算法实现了典型复合材料机身结构的快速仿真分析以及长桁布局、蒙皮铺层优化。
