MultiMechanics是一家多尺度复合材料建模和仿真软件开发商,Opterus R&D是一家位于科罗拉多州的卫星部件制造商,专门从事可展开空间结构的设计和测试,已宣布合作响应NASA征集,寻求进一步探索使用用于空间应用的薄层高应变复合材料(HSC)。

MultiMechanics和Opterus合作为NASA研发先进的材料模型-复合材料网

这些先进的复合材料具有减轻重量和提高空间系统性能的潜力,但它们表现出使用当前可用的有限元分析(FEA)工具难以预测的行为。

Opterus正在几个商业,NASA和DoD任务中使用薄层HSC,实现前所未有的包装和部署刚度性能。与传统复合材料相比,HSC具有更高的耐损伤性,抗微裂纹性,改善的抗老化性和抗疲劳性,减小的最小厚度,并提高了可扩展性。

然而,HSC材料以复杂的方式表现,难以预测。HSC中的应变水平比传统复合材料高3倍,导致纤维拉伸硬化和压缩软化的非线性行为,并且对蠕变和应力松弛敏感。目前正在使用昂贵的迭代物理测试来研究HSC的加载 - 变形和失效响应。MultiMechanics - Opterus合作将开发准确,有效且可用的软件来预测HSC结构的行为。

为响应NASA征集并为了加速HSC在空间应用中的应用,Opterus R&D将创建可用于当前可用FEA系统的HSC材料模型。MultiMech将用于此项开发,因为它具有独特的能力,可以模拟速率相关的材料行为,这是HSC提出的一个关键特性。

“MultiMechanics提供计算效率最高的材料建模平台,以及最广泛的材料选择,”Opterus研发总裁Thomas Murphey博士说。“除了软件的高级功能外,MultiMechanics团队还表现出对不断增长的HSC社区的支持和意愿。”
该计划的第一阶段是生成测试数据,运行MultiMech的当前商业版本,并确定最佳路径,以确认MultiMech可以满足未来所有HSC分析需求。在第二阶段,MultiMechanics将发挥更大的作用,旨在实施特定于解决HSC工程挑战的功能。

“HSC在多种空间应用中表现出减轻重量和提高性能的巨大潜力,”MultiMechanics公司总裁兼首席技术官Flavio Souza博士说。“我们很自豪能够支持Opterus R&D和整个HSC社区加快采用这些有前途的材料的使命。”