BIOVIA Materials Studio应用于聚合物复合材料

 

碳纤维增强聚合物 （CFRPs） 等材料为飞机、空间卫星、风力涡轮机、跑车、海底石油生产和运动设备的使用提供了巨大的强度重量比。但是它们的使用受到制造成本的限制，因此更便宜的玻璃填充复合材料被用于要求较低的应用。另一个挑战是可持续性：在生命结束时，纤维很难提取和回收利用。橡胶化合物是另一种主要的复合材料，研究人员正试图优化配方、填充物和添加剂，以提高轮胎磨损、牵引力和滚动阻力。

高级复合材料在制造成本、材料强度、密度、耐久性、耐塑性、粘附性、可持续性等方面具有创新竞争力。这些问题可以通过探索使用建模和模拟所涉及的成分材料的原子相互作用来独特地解决。

推动高级复合材料和聚合物的设计

BIOVIA材料工作室通过深入了解这些材料在硅中的行为，加快了聚合物复合材料的设计和开发。

聚合物

• 预测纯聚合物的行为及其特性，如玻璃过渡温度（Tg）、杨的模态、产生应力和临界应变
• 交叉链接模拟，了解聚合物网络的形成和化学结构、添加剂和加工对机械特性和 Tg 的影响
• 计算聚合和降解反应的反应能量和动力学
• 探索立体化学选择性等催化剂特征
• 预测生物体COSM热电的热力学特性
• 使用定量结构-属性关系 （QSPR） 模型将聚合物重复单元结构与散装特性（如 Tg、Poisson 比率、导热性、折射指数、断裂应力和渗透性）相关联

复合材料

• 聚合物填充接口的粘合强度和机械故障
• 用于生产所需形状和尺寸的碳纤维的屏幕尺寸代理
• 模拟纤维周围树脂的交联，并描述结构和结合强度

多尺度建模

• 通过粗粒状模拟模拟聚合物微结构，如在块聚合物中形成的微域，或添加热塑性强力剂
• 预测聚合物与本地机器学习方法和多目标优化工作流程混合的理想配方
• 出口结构和参数化SIMULIA 阿巴库斯 RVE 模型，以模拟全复合材料和零件