
流体动力基础件与机电系统全国重点实验室前身是流体动力与机电系统国家重点实验室,1982年由原国家科委和原国家教委联合批准成立“浙江大学流体传动及控制研究室”,1985年被原国家教委批准为首批开放实验室,路甬祥为实验室主任,1989年开始流体传动及控制国家重点实验室建设,1995年建成并通过验收,2010年更名为流体动力与机电系统国家重点实验室。
实验室围绕制造强国战略,针对盾构、IC制造、航空航天、船舶、工程机械、基础制造等高端装备的重大需求,立足高可靠超高压超洁净关键基础元器件自主设计制造、流体动力基础件及系统创新设计理论与软件、流体动力基础件及系统运维智能化等关键科技问题展开攻关。
在航空航天领域,复材材料的应用是越来越普遍,占比越来越高,同时对其力学性能提出更高的要求。为了缩短研发周期,更高效的研究复合材料在多场耦合下的各项异性的力学性能,实验室引进比利时MatchID-2D/Stereo实测与仿真优化分析系统。MatchID-2D/Stereo实测与仿真优化分析系统作为流体动力基础件与机电系统全国重点实验室重点建设的复合材料多场耦合测试分析平台中的重大先进仪器设备。
MatchID-2D/Stereo实测与仿真优化分析系统通过工业相机采集试件在加载过程的变化图像,再利用实测与仿真优化分析软件可获得各种新型的材料和结构表面的全场变形、应变,并具有应力场计算功能;
也可以直接利用VFM虚功法材料本构参数反求模块反求包括弹塑性、超弹性、粘弹性、粘塑性材料的本构方程参数,可用于指导有限元仿真设计,提升有限元模型的准确性;
当有限元仿真结束后,利用FEVAL有限元验证评估模块可以将仿真结果的数据与测量结果进行比对和评估,精确的评估和修正FEA模型。
VFM材料本构参数反求技术在复合材料测试中应用
传统ASTM测试方法,需要进行不低于12个试验才能确定复合材料的各个参数。
先进的VFM虚功法材料本构参数反求技术仅需要一个试验即可反求复合材料弹性模量(复合材料有E11,E22分量),泊松比μ,刚度矩阵参数(Q11,Q12,Q22,Q66),剪切模量G12等等力学性能参数,极大提高测试效率,另外其基于整个场的大量数据进行反求参数的特点也更准确。
试验加载示意图
VFM虚功法材料本构参数反求技术反求结果与传统ASTM标准测量到参数非常吻合,这为VFM虚功法材料本构参数反求技术的在复合材料领域应用鉴定了基础。
FE-VAL有限元评估比对模块

通过MatchID先进的FEVAL有限元验证评估模块可以直接将ABAQUS,ANSYS等仿真结果的位移场数据导入到实测与仿真优化分析软件中,转换为统一坐标,统一网格,统一滤波的数据并与测量结果进行比对和评估,精确的评估和修正FEA模型。
战斗机增压座舱有限元数据与MatchID-2D/Stereo实测与仿真优化分析系统测量结果比对评估

复材拉伸试验

视频录像
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复合材料层合板裂纹扩展动态实测
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复合材料层合板裂纹扩展动态实测分析结果
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