根据国际标准化组织ISO给出的定义，复合材料是由两种或者两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。然而，由于复合材料具有硬度高、各向异性、层间剪切强度低等特性，其在加工过程中极易产生分层、毛刺、撕裂等缺陷，而这些缺陷的产生可追溯至加工工艺环节。借助复合材料加工仿真软件，人们能更好地理解力学、热传导、复杂化学反应等多种物理场在细观尺度的耦合行为，进而达到预测机理、解释现象的目的。

       就商业软件而言，目前主流的均为少数发达国家的产品，例如法国ESI Group的PAM-COMPOSITES软件，瑞典海克斯康的Digimat软件，法国达索系统的Abaqus/CAE的复合材料建模器，德国Siemens的Fibersim软件，荷兰Polyworx的RTM-Worx软件，美国Altair的ESAComp和Multiscale Designer软件，美国AnalySwift的SwiftComp软件，英国Anaglyph的Laminate Tools软件，美国Ansys的Ansys Granta和Ansys ACP软件，荷兰AniForm的AniForm软件，美国Collier Aerospace的HyperX软件。

复合材料加工仿真厂商

       其中，PAM-COMPOSITES主要适用于汽车和航空工业的纤维增强结构和半结构部件，以及采用多种材料热成型的声学部件和内饰部件；Digimat软件主要应用于材料、汽车、航空航天、兵器、消费类行业；Abaqus/CAE的复合材料建模器可应用于航空航天、交通运输、能源环境等领域；Fibersim已成功应用于航空、航天、汽车、船舶、医疗和体育用品等业界领先公司的复合材料工程产品设计中；RTM-Worx广泛应用在航空航天、风能、汽车、土木工程、造船等领域；ESAComp在航空、航天、汽车、船舶等行业得到了广泛应用，Multiscale Designer应用范围涵盖层压复合、蜂窝芯、钢筋混凝土、骨骼以及其他材料领域；SwiftComp广泛应用于高端钓鱼竿、编织部件和蜂窝夹层结构等高应变复合材料结构；Laminate Tools主要应用于飞机、跑车、汽车、风电、高尔夫用品制造等行业；Ansys Granta应用范围涵盖航空航天、国防工业、能源/核能、汽车、医疗、电子等行业，Ansys ACP可应用于航空航天、汽车、电子电气、体育用品等行业；AniForm广泛应用于航天、航空、汽车、消费品等行业；HyperX广泛应用于航空航天、船舶、风力发电以及轨道交通等行业。

       在国内，复合材料加工仿真软件几乎没有，市面上仅看到北京理工大学的CPSD软件，目前还在商业软件转化过程中，可应用于航天、航空、汽车制造等行业。具体的复合材料加工仿真软件信息盘点和介绍如下：

复合材料加工仿真软件盘点（依据软件名称首字母的顺序排序）

       1、AniForm是一款复合材料成型工艺仿真软件，由AniForm PrePost图形用户界面和AniForm Core隐式求解器组成。使用AniForm PrePost可研究各种单向或织物增强层压板配置的可成形性，这些功能可以快速修改，例如坯料形状以及切割和飞镖的考虑。AniForm软件主要由复合成型模型模拟、层压板配置、加持设置、材料性能、稳健的求解器、真实预测复合材料成型、数据接口这七大功能组成。

       2、Ansys Granta是一款材料管理软件，提供Materials Data for Simulation、Granta Selector、Granta MI等产品，为企业提供材料数据、智能材料选择、材料数据管理/应用等服务。Ansys Granta提供的材料数据包括金属、复合材料、塑料、增材制造、医疗、航空等领域，其独特的MaterialUniverse数据库，可以对所有材料进行比较。

       3、Ansys ACP是集成于Ansys Workbench环境中的一款专用的复合材料前后处理工具，在处理层压复合材料结构方面具有强大的功能。Ansys ACP提供了工程上常用的复合材料失效准则，供用户选择使用。Ansys ACP的后处理模块，可获得各种分析结果如层间应力、应力、应变、最危险的失效区域等，还能够实现多方案的分析对比等。

       4、Abaqus/CAE的复合材料建模器属于Abaqus的一款插件，可确保在建模初始阶段就能考虑铺层的的工艺性能，确保复合材料铺层在工艺上的可行性，这避免了日后在研发周期上由于重新设计而增加的成本。此工具还可以生成制造数据以确保最终的零件与分析模型相符。

       5、CPSD是一款复合材料三维数字化工艺设计与仿真软件，用于解决复合材料零件铺层工艺设计模式改进、精细化水平和设计效率提升的问题。该软件集复合材料零件的模具型面生成、铺层工艺设计、仿真分析、工艺验证及可制造性评价等功能于一体，具有高效铺层设计、高精度仿真和全过程三维数字化、可视化、知识化、集成化的特点，为实现复合材料零件的数字化设计制造一体化提供有力支撑。

       6、Digimat是一款复合材料多尺度建模与仿真软件，针对复合材料进行微观和宏观分析，预测其性能并计算其机械，热和电性能， 也可以建模多种复合材料，包括由热塑性和热固性聚合物以及弹性体制成的复合材料。Digimat由Digimat-MF、Digimat-FE、Digimat-MX、 Digimat-CAE、Digimat-MAP、Digimat-HC、Digimat-RP、Digimat-VA、Digimat-AM多个模块组成，支持多种材料、多种性能和多种CAE分析技术。

       7、ESAComp是一款复合材料的分析与设计软件，适用于层合板结构的早期设计及后期验证，部分功能也集成到了Altair其他复合材料仿真软件中。ESAComp针对复合材料结构单元提供了大量的分析工具，用户可建立自己的材料数据库以及相关铺层设计，并将其存于软件数据库中。除了材料数据，ESAComp还包括铺层、层合板、梁、板、圆筒、粘胶、机械连接、载荷及边界条件等信息。

       8、Fibersim由一套完整的工具组成，支持从零件概念到产品制造整个复合材料的工程过程，其独有的复合材料仿真技术，能够预测复合材料如何在复杂的模具面上进行铺敷。基于Fibersim软件，工程师能快速可视化铺层形状和纤维方向，在设计的初级阶段即可发现问题，并采取相应的工艺优化处理。此外，Fibersim的数据组织采用XML技术，可以在企业间进行通讯，使复合材料零件数据在Fibersim软件、设计、制造以及商业应用之间进行交换和传递。

       9、HyperX是一款复合材料设计分析软件，由Collier Aerospace公司在JEC World 2022上推出，可用于飞机、太空和汽车以及其他高端应用中使用的复合材料和金属结构设计分析。HyperX提供了应力分析和尺寸优化，使结构分析和设计团队能够实现多个目标，包括减轻结构重量、缩短开发时间、提高工艺性以及完成机体认证等功能。HyperX软件提供应力和故障分析、尺寸确定、报告以及分析的可追溯性和可见性。

       10、Laminate Tools是一款将复合材料铺层设计、分析、刚度强度校核和制造功能集于一体的软件。从初始的复合材料铺层模型建立、层合结构分析校核、到最终设计方案的确定以及所有铺层设计信息和制造信息的输出，都可在Laminate Tools同一个平台下的数据库中完成。Laminate Tools由几何、设计、分析、检查、制造工艺等扩展模块组成，通过几个模块的相互配合使用，快速准确的实现复合材料结构从铺层设计、仿真分析、应力与失效校核到辅助加工制造的整个过程。

       11、Multiscale Designer是一款用于开发各种多尺度材料模型并进行仿真的高效工具，适用于连续纤维、织物、短切纤维复合材料、蜂窝芯材、钢筋混凝土、土壤、骨骼以及其他各向异性材料。Multiscale Designer可用于多尺度材料建模、极限失效、基于统计的材料许用强度、疲劳、断裂、冲击、碰撞、环境降解以及多物理场仿真，并能为商用求解器如OptiStruct、Radioss、LS-DYNA和Abaqus提供插件。

       12、PAM-COMPOSITES是一款专业复合材料分析工具，可用来确定材料的选配和过程参数。PAM-COMPOSITES工具涵盖铺覆和热成型，树脂传递模塑(RTM)、树脂灌注及其其他变体、片状模塑复合材料、固化和结晶、制造过程引起的几何变形等模块。基于PAM-COMPOSITES，使用者可以通过工艺导向的工作流程研究复合材料制造链的每个步骤，以确保在调整工艺参数以纠正缺陷并缩短生产周期时，获得准确反馈。

       13、RTM-Worx是一款树脂模注工艺仿真软件，广泛用于模拟RTM、VIP等复合材料工艺过程中树脂的充型流动情况，也可用于模拟压力驱动下多孔介质中的一般流动过程。RTM-Worx能高效、方便地利用有限元（FEM）和控制体积法（CVM）求解多孔介质中树脂流动过程的物理方程。

       14、SwiftComp是一款复合材料快速建模分析工具，由美国普渡大学航空航天学院余文斌教授开发，由AnalySwift公司出售。这款软件能够保证复合材料细观精度的同时，又能缩短计算时间，从而大大降低复合材料的设计周期。SwiftComp可以将梁、板/壳和3D结构等无缝复合材料部件的微观结构和力学行为直接关联起来，并可广泛应用于高端钓鱼竿、编织部件和蜂窝夹层结构等高应变复合材料结构。