多尺度和單尺度材料模型
準確的材料模型是透過模擬可靠預測複合材料機械效能的關鍵，因此可以將設計最佳化作為開發過程的一部分，並最終驗證設計效能，而無需進行大量的物理測試。 多尺度材料建模已被證明是準確預測纖維增強複合材料特性 (甚至斷裂行為) 的最有效方法。 Altair® Multiscale Designer® 開發的多尺度材料模型可用於廣泛使用的有限元求解器。
Multiscale Designer 支援使用最少的實驗資料開發具有高度預測性和計算效率高的多尺度材料模型，適用於從脆性及/或延性均勻各向同性到異質各向異性材料的行為。 此外，還可以開發單尺度材料模型。
正向和逆向材料模型開發工作流程
材料模型開發的正向法透過已知的構成材料特性 (例如纖維和基體) 以正向計算均質產品的材料特性 (例如連續纖維增強單向層)。 正向法最常用於材料設計和概念設計階段，並產生近似的材料模型。 材料模型反演法透過已知的均質材料特性 (例如連續纖維增強單向層) 來反演計算構成材料的屬性 (例如纖維和基體)。 反演法最常用於詳細設計階段，可產生預測性很強的材料模型。
確定性和隨機材料模型
Multiscale Designer 材料模型中提供確定性 (平均值回應) 和隨機 (概率分佈函數回應、平均值和標準差) 材料建模功能，可應對現實世界的變化。
參數晶胞庫和外部晶胞
內建的參數晶胞庫可用於輕鬆建立連續、不連續、編織和顆粒產品形式的晶胞。 此外，OptiStruct (.fem)、Abaqus (.inp) 和 Nastran (.bdf) 格式都可以在選擇的任何前置處理器中建立任何晶胞，並將該晶胞導入 Multiscale Designer。
材料資料庫
Multiscale Designer 包括兩個材料資料庫，一個成分材料資料庫和一個多尺度材料資料庫。 成分材料資料庫包括金屬 (含鐵和不含鐵)、聚合物 (熱塑性塑膠和熱固性塑膠) 和纖維 (芳綸、碳、玻璃等) 的「典型」材料屬性。 所有多尺度材料模型都提供 psi 和 MPa 單位。 多尺度材料資料庫包括針對 NIAR NCAMP/AGATE 資料庫驗證的多尺度材料模型，用於：
- AS4/8552 UNI 和 PW
- IM7/8552 UNI
- T700/2510 UNI 和 PW
- T700/E765 UNI
注塑材料模型
Multiscale Designer 提供一種完整的方法來開發增強型注塑材料的材料模型，這些模型使用纖維取向張量來解釋完整的各向異性材料特性。 在 Altair® HyperMesh® 中，從成型模擬網格到結構模擬網格的纖維取向張量的映射既簡單又直覺化。 透過每個零件的成型模擬，得到一個有纖維取向張量的材料模型，即可實現高度可預測且計算效率極高的注塑成型結構模擬。
虛擬測試實驗
Multiscale Designer 包括一個用於常見 ASTM 和 ISO 測試樣本的結構模型參數庫。 任何多尺度或單尺度材料模型都可以應用於參數庫中的任何樣本，並對定義的測試進行全面模擬，以獲得載荷 - 撓度及/或應力 - 應變曲線，就像它們經過實驗測試一樣。
確定性和隨機材料模型均可用於獲得平均值及/或概率分佈函數結果，包括 A 和 B 基準許用值。 參數庫中包含以下樣本：
- 無缺口拉伸/壓縮 (ASTM D3039、D3518、D6641 和 ISO 527、604、14126、14129)
- 三點和四點彎曲 (ASTM D2344、D6272、D7264 和 ISO 178、14125)
- 開孔拉伸/壓縮 (ASTM D5766、D6484)
- 軌道剪切 (ASTM D7078)
- Dogbone (ASTM D638、ASTM D695)
多尺度結構模擬
Multiscale Designer 具有結構模擬求解器外掛程式，允許在任何外部建立的模型上使用任何多尺度或單尺度材料模型，並在 Windows 和 Linux 上支援具有完整 SMP、MPI 和混合 SMP/MPI 平行化的隱式和顯式解決方案。 支援以下結構模擬求解器：
- Altair® OptiStruct®
- Altair® Radioss®
- Abaqus
- Ansys
- LS-Dyna
材料模型開發即服務
對於缺少自有資源的企業，Altair 提供了多尺度材料模型開發服務。
- 與客戶一起檢視材料表徵需求。
- 定義所需測試。
- 測試層壓板由客戶使用其內部加工參數生產。
- 在選定的經認可的測試實驗室或由客戶內部進行測試。
- 根據測試結果，由 Altair 專家開發多尺度材料模型，並將其交付給客戶，以進行模擬。