Создание новых полимеров и композитов
Такие материалы, как полимеры, армированные углеродным волокном (CFRP), обеспечивают огромное соотношение прочности и веса, необходимое для использования в самолетах, космических спутниках, ветряных турбинах, спортивных автомобилях, подводной добыче нефти и спортивном оборудовании. Но их использование ограничено производственными затратами, поэтому более дешевые стеклонаполненные композиты используются в менее требовательных приложениях. Еще одна проблема – экологичность: в конце срока службы волокна трудно извлечь и переработать. Резиновые смеси являются еще одним важным композитным материалом, в котором исследователи пытаются оптимизировать состав, наполнители и добавки для улучшения износа шин, сцепления и сопротивления качению.
Современные композиты – это конкурентное пространство для инноваций в области производственных затрат, прочности, плотности, долговечности, формуемости, адгезии, устойчивости и многого другого. Эти проблемы могут быть решены однозначно, исследуя атомные взаимодействия составляющих материалов, участвующих в моделировании и симуляции.
Разработка современных композитов и полимеров
BIOVIA Materials Studio ускоряет проектирование и разработку полимерных композиционных материалов, обеспечивая понимание поведения этих материалов in silico .
Полимеры
- Предсказание поведения чистых полимеров и их свойств, таких как температура стеклования (Tg), модуль Юнга, предел текучести и критическая деформация.
- Моделирование сшивки для понимания образования полимерной сетки и влияния химической структуры, добавок и обработки на механические свойства и Tg
- Рассчитайте энергии и кинетику реакций полимеризации и разложения.
- Предсказывайте термодинамические свойства с помощью BIOVIA COSMOtherm
- Используйте модели количественной взаимосвязи структуры и свойств (QSPR) для корреляции структуры повторяющихся единиц полимера с объемными свойствами, такими как Tg, коэффициент Пуассона, теплопроводность, показатель преломления, напряжение разрушения и проницаемость.
Композиты
- Прочность сцепления и механическое разрушение границы раздела полимер-наполнитель
- Проклеивающие агенты для производства углеродных волокон желаемой формы и размера.
- Имитация сшивки смолы вокруг волокон и определение структуры и прочности связывания
Мультимасштабное моделирование
- Моделирование микроструктуры полимера с помощью крупнозернистого моделирования, такого как микродомены, образующиеся в блок-сополимерах, или с добавлением термопластичных упрочнителей.
- Прогнозируйте идеальные составы полимерных смесей с помощью собственных методов машинного обучения и многоцелевых рабочих процессов оптимизации
- Экспорт структур и параметризация моделей SIMULIA Abaqus RVE для имитации всего композитного материала и деталей
