先进复合材料的CAE虚拟技术二-[资讯]

2022年09月23日 来源:

先进复合材料的CAE虚拟技术(二)

先进复合材料数据技术与体系

要想应用CAE技术提升我国先进复合材料技术的发展,基础条件和重要前提是研究、发展和建立与此相适应的复合材料数据技术和数据体系。

2复合材料数据体系建设是实现数字化技术的基础

科学数据是科技创新的重要源泉。基础性科学数据作为科技活动发展的基础和成果,是科学技术滚动发展的平台。一个好的科学思想、理论假说和应用技术,必须在掌握大量前人资料和科学数据的基础上才能形成,同时也必须在大量相关数据的支撑下才能被证实。对科学数据进行系统化的综合分析,进而促进新的科学思维的产生,是实现科技创新的重要方式,也有利于推动交叉学科的发展。特别是当代科学技术的发展明显呈现出大科学、定量化和注重过程研究等特点,越来越依赖于系统的、高可信度的基本科学数据及其衍生的数据产品。而科学研究工作本身也就是科学数据的生产过程。

在材料应用研究工作中,包括先进复合材料在内,材料数据作为现有研究成果的体现和未来研究工作的依据,在整个科研工作中都起着非常重要的作用。但是,材料数据本身作为一种资源还没有得到应有的重视、开发和利用。

2先进国家的国家级材料数据管理体系和运行模式

先进国家非常重视材料数据管理和应用系统的建设和维护。到目前为止,在美国国防部国防技术信息中心的领导下,美国已建立了23个国家级的数据系统,形成了庞大的国防工业数据管理和应用体系,为美国国防工业保持世界领先的竞争力和可持续发展立下汗马功劳。

分析美国在材料数据管理和应用技术方面的先进经验,可以总结出以下3个重要启示:

由政府及国防部积极推动和资助,由AMPTIAC这样的专业机构进行商业化运作和管理,具有完善的组织体系;体系的发展伴随着新材料的出现不断扩充、兼并、组合和完善;络化数据管理已成为主要手段,实现了跨时间、跨地域的数据共享。

材料数据管理范围涵盖了金属及金属基复合材料,陶瓷及陶瓷基复合材料,高分子结构及高分子基复合材料,电子、光学及光电子材料,环境保护及特殊功能材料等五大类;既有处于试验和开发阶段的材料数据,也含有许多已知、成熟、有价值的材料信息。

由材料和信息技术2方面专家合作进行数据收集、评估、包装、标准实施、数据库开发等工作。注重服务,服务范围包括技术咨询、调查、培训,相关材料技术报告的汇编、出版和发行等。

3我国有关工程材料数据库的历史经验

我国国防工业也曾研究建立过各种材料数据库,有过一些经验教训。首先,常把建设数据库作为一个独立的课题或一个单位内部的科研项目,没有面向用户、面向市场,也没有考虑商业化的运作,因此市场和用户的认知度低,难于推广。其次,由于认识的水平、数据的质量还不够高,致使低质量或无用的数据压库,数据库不能发挥效益。数据库系统的开发也没有充分利用IT行业的发展成果,数据库本身的技术水平低,络化水平低,因此数据库的服务功能弱、寿命短。最后,数据管理的诸多方面,如系统性、准确性、可靠性、可追溯性、安全性、知识产权保护、授权访问应用等未予以充分考虑,数据来源和应用范围受到了制约。

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