本文主要简单介绍ANSYS WORKBENCH操作平台下ANSYS Composite PrepPost（ACP）复合材料模块的一个分析案例应用。分析模型采用简单结构的复材补偿板组件为例，该组件结构由螺栓、连接补偿板和带孔板组成，螺栓将补偿板和孔板进行螺栓连接补偿板结构起到对孔板结构进行加固的作用。

        本文仅作为技术邻论坛在ACP复合材料分析的一个添补，在具体操作与设置中，考虑重点环节过滤因此并未明确说明每一个操作环节，也希望能在本短文的提要下，更多读者可以了解ACP复合材料模块，和尝试研究该分析模块的运用。

        本分析的难点在于采用复材和非复材两类结构，需要进行ACP（pre）复材建模和非复材结构的引用，并将壳体几何转化实体复材结构，最后联合搭建WB的静力学求解模块进行求解，并ACP（post）对单一层进行结果观察。

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ANSYS Composite PrepPost（ACP）复材补偿板分析实例

一、复合材料定义

        复合材料是两种或两种以上物理或化学性质不同的材料，通过一定加工方法组合在一起形成的一种宏观（微观）上新性能的材料。复合材料能够在性能上对单一材料的优点进行利用，补短其某些性能的不足，产生更好的协同效应。

二、复合材料的数值研究方法

        1.微观方法（Micro-Scale Approach）：定义纤维在基体中的角度、位置、材料属性并进行有限元计算，最详细的复合材料计算方案。

        2.宏观方法（Macro-Scale Approach）：分析对象只考虑位移变形、屈曲、以及模态等情况，复合材料结构当做各向同性薄片壳体，不能进行层间的应力状态分析。

        3.中尺度方法（Meso-Scale Approach）：通过进行铺层设计和定义单层厚度、材料属性、铺层纤维角度的方法等，能够进行应力、应变、层间失效等分析。

        ANSYS Composite PrepPost（以下简称ACP）是对中尺度（Meso-Scale Approach）复合材料的数值研究方法，集成于ANSYS Workbench工作平台，进行复合材料前处理和结果后处理的模块，求解器采用ANSYS Solver进行求解。

三、ACP复材补偿板螺栓连接拉伸分析举例

        1.创建分析需要的几何模型

        分析模型由螺栓对孔板和补偿板进行连接，孔板和补偿板为复合材料需要对复合材料和非复合材料进行组合搭建，需要分开进行设置，如图1所示。

        2. ACP（Pre）用于建立复合材料

      主要功能包括：建立铺层、定义纤维方向和方位、输出壳体或者实体复材模型，基于ACP（Pre）铺层流程如图2。

       3.Mechanical Model建立非复材模型并划分网格所示。

       定义材料参数、划分网格，完成如图3所示。

       4.Mechanical Model与ACP（Pre）联合导入Static Structural静力学求解模块

       1) 导入复材模型与非复材模型进行创建接触对，如图4所示，简化考虑板之间用摩擦接触，板与螺栓之间选择绑定接触。

       2) 建立2个载荷步，第1个载荷施加预紧力，第2个载荷步施加力载荷，如图5所示。

       3) 结果后处理

       Mechanical支持对复材单层的查看，本实例仅提取整体数据。

        5. ACP(Post）评估复合材料：通过点选铺层中单层，可以有效观察每一层的数值结果。读者也可以在工程数据中插入失效准则，本文材料未定义。