复合材料在风电叶片中的应用.pdf
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1、009 Confidential20世界领先的复合材料设计制造软件世界领先的复合材料设计制造软件创新的风机叶片设计工具和制造方法创新的风机叶片设计工具和制造方法VISTAGY.Inc关于VISTAGY,Inc公司关于VISTAGY,Inc公司009 Confidential世界领先的面向复杂 专业的产品开20世界领先的面向复杂,专业的产品开发、提供专业的集成于CAD的工程软件和咨询服务的供应商?复合材料,飞机结构设计复合材料,飞机结构设计VISTAGY的客户均为世界领先的复合材料公司材料公司 航空航天;汽车;船舶;风能;消费品,工业产品,医疗设备年全球销售额增加2009年全球销售额增加35%.
2、总部位于美国,波士顿遍布全球的销售及技术支持VISTAGY 公司价值观VISTAGY 公司价值观009 Confidential复合材料工程应用的领导者复合材料工程应用的领导者20复合材料工程应用的领导者复合材料工程应用的领导者 世界领先的复合材料设计/制造专业的工具软件FiberSIM 近20年的在各行业复合材料领域应用的经验灵活开放的复合材料工程技术灵活开放的复合材料工程技术完整的复合材料开发均基于个CAD主数模 完整的复合材料开发均基于一个CAD主数模 为复合材料的设计/分析/制造提供整体的解决方案通过与全球战略客户的密切合作,获得了特定行业需求的、创新的和最直接的工程经验通过与全球战略
3、客户的密切合作,获得了特定行业需求的、创新的和最直接的工程经验 从概念设计到制造的完整流程从概念设计到制造的完整流程 致力于可靠地和快速地工程设计方案更改工程设计方案更改的管理 更有效地在整个供应链进行数据共享和传递VISTAGY 公司的主要产品VISTAGY 公司的主要产品009 Confidential20The comprehensive solution for design,assembly and validation of aerostructures完全集成于CAD/CAE系统中完全集成于CAD/CAE系统中009 Confidential所有产品均完20VISTAGY 所有产
4、品均完全集成于各系统下与供应商是伙伴关系CAD AND CAE PLATFORMS与CAD供应商是伙伴关系 DS CATIA SPLM NX PTC Pro/Engineer与CAE供应商是伙伴关系与供应商是伙伴关系 MSC SimXpert NX CAE OthersOthersVISTAGY 开放和灵活的体系(1/2)VISTAGY 开放和灵活的体系(1/2)009 Confidential提供与制造设备的直接20CUTTING MACHINES AND NESTING SOFTWARE提供与制造设备的直接接口,无需第三方数据格式转化格式转化自动下料设备LASER PROJECTIONSY
5、STEMS激光投影系统自动铺放设备AUTOMATED DEPOSITION?-自动铺带机/纤维铺放机-自动铺带机/纤维铺放机VISTAGY 开放和灵活的体系(2/2)VISTAGY 开放和灵活的体系(2/2)009 Confidential分析和仿真合作伙伴20ANALYSIS AND SIMULATION SOFTWARE(FEA,CFD)CAE分析和仿真合作伙伴 结构设计 静力分析 动力分析 结构优化 耐久性疲劳分析 RTM 仿真分析 RTM 仿真分析研究机构和技术合作伙伴 F1雷诺车队,3T自行车RESEARCH AND TECHNOLOGYF1雷诺车队,3T自行车 大学和研究所:麻萨诸
6、塞大学特拉华大学 特拉华大学 美国国家航空研究院(National Institute for Aviation Research)VISTAGY 公司发展历程VISTAGY 公司发展历程009 ConfidentialModel MergeSyncroFIT20Grid/StructureBased DesignOptimized UIPreliminaryMockup Skin TransferCompositeFiberSIMQuality PlanningEnvironment3D Annotations,Cross sections etc.Variable Offset Surfa
7、ceTechnologyModel BdAuto Solids&WeightsSimulationFlat PatternComposite Engineering EnvironmentTemplate Based DocumentationFiber PlacementRTMFiberSIMBased DesignDeposition DesignOptionLaser ProjectionAnalysisInterfaceRTMXMLSimXpertIntegrationSeat DesignEnvironmentCatia V3C tiV419931994199519961997199
8、819992000200120022003200420052006200720082009Unigraphics V13 NX6Pro/ENGINEER R18 Wildfire 4Catia V5Catia V4Catia V6Catia V6“A 4 to 1 savings in production time was achieved for complex parts of the first aircraft.”009 Confidentialof the first aircraft.Bombardier Inc.20“VISTAGY promised impressive re
9、ductions in product development time for our composite parts,and they delivered on their promises.”Renault F1 Team“With FiberSIM,our first parts were virtually perfect and we were able to do it right the first ti”time.”Sikorsky Aircraft Corp.“We have worked actively to merge FiberSIM with our engine
10、ering software and processes.Lockheed Martins goal is to integrate the most productive composites design and manufacturing tools available.”Lockheed Martin Corp.FiberSIM世界领先的复合材料设计软件世界领先的复合材料设计软件009 ConfidentialNippiNordam GroupNorthrop Grumman CommAero Ind.Dev.CenterAttCGamesa AeronuticaGeneral Dyn
11、amicsCommercial20Northrop Grumman Comm.Pratt&WhitneyRaytheon AircraftRex Composites沈阳飞机设计所沈阳飞机设计所Aerostructures Corp.Aries ComplexBAMTRI(北京(北京625所)所)BIAM(北京北京621所所)济南济南637所所General DynamicsGeneral ElectricGH CraftGoodrichGulfstream Aerospace沈阳飞机设计所沈阳飞机设计所Scaled Technology WorksShenyang Aircraft Corp
12、oration(沈飞)(沈飞)Short Brothers Turkish Aerospace Industries济南济南637所所Boeing CommercialBombardier Inc.CargolifterCASAA tiGulfstream AerospaceHitcoHexcel StructuresHoneywellIsrael Aircraft IndustriesTurkish Aerospace IndustriesVought Aircraft Industries 西安飞机工业集团公司哈尔滨飞机工业集团公司西安飞机工业集团公司哈尔滨飞机工业集团公司黎明航空发动机公
13、司黎明航空发动机公司CASA AeronuticaCessna AircraftDelta AirlinesFibertecnicFihAdCitIsrael Aircraft IndustriesKaiser CompositekKorean Aerospace IndustriesKawasaki Heavy IndustriesMitsubishi Rayon黎明航空发动机公司黎明航空发动机公司成都飞机设计研究所沈阳发动机设计所成都飞机设计研究所沈阳发动机设计所Lockheed Martin AeronauticsFischer Adv.CompositesSADRI(上海(上海640所
14、)所)Fuji Heavy IndustriesMitsubishi Rayon成都飞机工业集团公司成都飞机工业集团公司DefenseAermacchiAAILockheed Martin MissileHill Air Force BaseNorthrop Grumman MilitarySaab-ScaniaAlliant TechsystemsAurora FlightBoeing Defense BAE SystemsEADS DeutschlandDaimlerChrysler MTUGKN AerospaceHawker de HavillandyDucommonKongsberg
15、 Def.&Aero.FiberSIM-世界领先的复合材料设计软件-世界领先的复合材料设计软件009 ConfidentialBell Helicopter CanadaBoeing Helicopter PAHelicoptersEurocopter20Bell Helicopter CanadaBell Helicopter TexasBoeing Helicopter PABoeing Helicopter AZEurocopterSikorsky AircraftCHRDI(景德镇(景德镇602)昌河飞机工业集团)昌河飞机工业集团SpaceBoeing Satellite System
16、sLockheed MichoudLockheed SunnyvaleNASA JohnsonpNASA MarshallRaytheon SystemsSpace Systems LoralTRWAlenia SpazioAstrium CASA SpainBoeing Missiles CABoeing Space SeattleNASA Johnson航天材料与工艺研究所西安航天复合材料研究所航天材料与工艺研究所西安航天复合材料研究所TRWBoeing Space SeattleL3 CommunicationsHigh-Performance AutomotiveHonda F1 Mc
17、Laren CarsPorsche Williams F1Renault F1RTN(Audi)Toyota Motorsport British American RacingFerrari Gestione SportivaGeneral MotorsSparta pGentexHoneywell FM&TOther ApplicationsPrada Americas Cup Team Toyota TechnocraftComposite HorizonsGamesa EolicaHoneywell FM&TGE EnergyToyota TechnocraftVESTASGamesa
18、 Eolica东方电气东方电气-风机叶片风机叶片VISTAGY 与风力发电行业VISTAGY 与风力发电行业009 Confidential风力发电在世界范围内的快速发展20风力发电在世界范围内的快速发展FiberSIM 在风机叶片的应用开始于6年前FiberSIM 目前已被世界知名的风机叶片厂家选为设计工具VISTAGY 公司已经认识到风电行业的快速增长并成VISTAGY 公司已经认识到风电行业的快速增长,并成立专门的部门负责风电行业的业务VISTAGY 参加了WindPower 2009加了VISTAGY 参加了全球和各地的风电展会 SAMPE China,Danish Composite
19、s Day,AWEA and EWEC 2010创新复合材料工程的需求创新复合材料工程的需求009 Confidential20快速发展和多样性快速发展和多样性-由世界经济的发展和能源形势所推动行业模式的转变行业模式的转变-从补充形式的能源转变为主流形式能源形势所推动为主流形式需要更大更轻的风机叶片需要更大更轻的风机叶片-以提高效率和适用于海上风电成本要求更低成本要求更低-相对于其他的能源形势更具有竞争性海风电风力发电的成本需要降低风力发电的成本需要降低!风力发电的成本需要降低风力发电的成本需要降低!制造过程的关键因素制造过程的关键因素009 Confidential使用自动化的方式以降低制造
20、成本和循环周期20使用自动化的方式以降低制造成本和循环周期 提高生产效率 减少研发时间 减少人力成本 减少材料成本提高叶片的加工质量和保证其持续性 目标:避免早期的失败;降低生命周期成本目标:避免早期的失败;降低生命周期成本 避免制造的延期和返工 减少试验件的数量工程设计中的关键因素工程设计中的关键因素009 Confidential提高叶片的性能20提高叶片的性能 海上风能:需要更大的叶片 减少叶片的重量 设计要求:更有效率的叶片设计和分析的迭代过程易于进行叶片设计方案的变更和个性话的更改 新的设计方案的需求增加,个性话的需求 比如:目前单件型的设计方法导致很高的设计方案变更成本如目前单件型
21、的设计方法导致很高的设计方案变更成本 引入其他行业的先进的经验 确保领先的市场地位和技术突破创新和领导力的关键因素创新和领导力的关键因素009 Confidential最前沿的复合材料技术知识的培训最前沿的复合材料技术知识的培训20最前沿的复合材料技术知识的培训最前沿的复合材料技术知识的培训 学习效率更高、更准确的设计和制造方法 重新定义现有的复合材料设计流程现材 使用最新的原材料和技术 提高技术水平 开发创新的复合材料知识开发创新的复合材料知识 快速的开发过程的需要:多样化的背景完全集成于完全集成于CAD系统中系统中009 ConfidentialVISTAGY 与CAD供应商是伙伴关系:2
22、0 Dassault Systmes CAA Adopter-CATIA EDS/UGS Foundation Partner-NXPTC G ld P tAdtP/Ei PTC Gold Partner Advantage-Pro/EngineerCAD用户很容易学会使用Fib SIMCAD用户很容易学会使用FiberSIM所有复合材料数据来自同一个模型FiberSIM与CAD软件版本无关生产中得到验证生产中得到验证009 Confidential初始设计时间减少25-波音20初始设计时间减少5波音-BoeingBoeing787 89%787 89%的供应商使用的供应商使用FiberSIM
23、FiberSIM进行复材设计进行复材设计BoeingBoeing787787 89%89%的供应商使用的供应商使用FiberSIMFiberSIM进行复材设计进行复材设计层铺放效率提高62%-层铺放效率提高62%-雷诺F1赛车雷诺F1赛车加工的零件强度满足设计要求加工的零件强度满足设计要求-Prada-Prada生产中得到验证生产中得到验证009 Confidential每年减少50万元维修成本20每年减少50万元维修成本-达尔塔公司-达尔塔公司层铺放时间减少三分之二-西科尔斯基-西科尔斯基材料浪费减少四分之一-波音-波音复合材料设计环境(CEE)复合材料设计环境(CEE)009 Confid
24、ential定义和编辑层20层定义设计站创建层的边界曲线可视化纤维方向可视化纤维方向完成成本计算计算层的重量,面积和重心评估零件的可制造性评估零件的可制造性生成平面展开图样Composite Engineering EnvironmentComposite Engineering EnvironmentCEECEEComposite Engineering EnvironmentComposite Engineering EnvironmentCEECEE与XML接口高级复合材料设计环境(ACEE)高级复合材料设计环境(ACEE)009 Confidential自动化铺层设计环境,适应设计的反
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- 关 键 词:
- 复合材料 叶片 中的 应用
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