洪清泉，上海波客实业有限公司创始人，总经理，北京理工大学车辆工程硕士，曾任上海飞机设计研究院结构设计工程师和Altair中国公司高级技术经理，主要研究方向为航空航天和车辆的仿真优化和轻量化设计，主编《HyperWorks进阶教程系列》三本书。2013年创立波客公司，带领团队参与中国商飞和中航工业的多个飞机型号、中国航天多个复材部段的研发和改进，特别是C919和CR929的碳纤维复合材料机翼机身研发，并研究和实践汽车碳纤维部件正向研发，为泛亚、上汽、北汽、广汽、前途、众泰等开发数十个碳纤维四门三盖及白车身加强件，目前也正在从事轨道交通碳纤维复合材料车体正向研发、Fiberbook复合材料结构优化设计软件研发。

吕长，西门子工业软件亚太区高级顾问，SES业务发展经理。上海交通大学毕业，加入西门子工业软件10年。

在工业软件领域有十余年的应用经验，目前负责西门子专业工程软件（包括Fibersim、Syncrofit、Mastertrim等）在汽车交通、航空航天、船舶风电等领域的业务发展、技术咨询与支持工作。

王招，2016年毕业于上海理工大学机械工程本科卓越班，曾获上海市机械创新项目三等奖。2015年7月进入上海波客实业有限公司，一直从事于汽车碳纤维复合材料设计应用研究，曾在SAMPE发表汽车车门和引擎罩应用复合材料的相关论文，并在2018 SAMPE会议就基于Fibersim设计碳纤维引擎罩为主题做会场报告。至今为止，在上海波客实业有限公司的组织下，担任上海、北京、广州、武汉等地7场Fibersim技术培训的主讲师。

《Fibersim复合材料设计与工艺技术应用》一书根据西门子Fibersim的英文版官方教材和用户指南z新大纲编写，重点介

绍了Fibersim 15.0的新功能及各种基本操作方法和技巧。其z大的特点是，在大量利用图解方法进行知识点讲解的同时，巧

妙地融入了航空、汽车等多个领域的复合材料工程应用案例，使读者能够在复合材料工程实践中掌握Fibersim的操作方法和

技巧。

本书分为7章，分别介绍了Fibersim 15.0的软件理念、基础界面、基于实体创建几何要素、基于铺层设计理论、影响铺层

铺覆性的因素、铺覆方法论对铺覆性的影响、优化铺覆性问题的措施、坐标系类型、层压板对称、夹芯类型、多铺层设计理

论、基于区域设计理论、过渡区高级处理、设计铺层高级定义、高级设计技术、制造数据高级定义、3D数据文档创建、2D

数据文档创建、体积填充设计理论、自动铺覆设计理论、导入接口、导出接口、导出选项、民品、汽车、地铁、无人机以及

航空的应用案例。

本书内容翔实，图文并茂，语言简洁，实例丰富，既可以作为初学者的入门与提高教材，也可作为复合材料产品研发工

程的辅导与自学教材。

第1章 Fibersim简介 1

1.1 概述.2

1.1.1 Fibersim专业性  2

1.1.2 Fibersim独特性 3

1.1.3 Fibersim平台性 3

1.2 界面简介.8

1.2.1 Fibersim的模块列表  8

1.2.2 关于Fibersim的图标 8

1.2.3 如何启动Fibersim 8

1.2.4 用户界面  9

1.2.5 排序、添加、移除和移动“列”  10

1.2.6 排序、分组和查找工具  11

1.2.7 激活层压板  12

1.2.8 在Fibersim中的高亮环境 12

1.2.9 选项  12

1.2.10 设计检查器  13

1.2.11 操作：铺层信息表的 HTML和 CSV格式 . 13

1.2.12 创建材料卡片  14

第2章 Pro（专业模块）. 17

2.1 基于实体创建基本几何要素.18

2.1.1 创建层压板的几何要素  18

2.1.2 创建坐标系的几何要素  20

2.2 Fibersim 基于铺层设计 .21

2.2.1 基于零件创建8层整层铺层  21

2.2.2 添加加强层、铺层排序、开孔  24

2.2.3 创建投放平面和生成平面展开图  27

2.2.4 面向制造设计  29

2.2.5 创建缠绕层  31

2.3 探索影响铺覆可行性的因素.32

2.3.1 铺层原点  32

2.3.2 铺层角度  33

2.3.3 铺层拼接  33

2.3.4 铺层优化  35

2.3.5 线型剪口  36

2.3.6 V型剪口 .36

2.4 探索仿真选项对铺覆可行性的影响.39

2.4.1 仿真铺覆面  40

2.4.2 Cutout与Hole的区别 40

2.5 优化解决铺覆性问题.41

2.5.1 调整铺层的铺覆理论  41

2.5.2 第一铺覆区域  42

2.5.3 应用剪口优化铺覆性  42

2.6 坐标系类型简介.42

2.6.1 平移坐标系  43

2.6.2 放射状坐标系  47

2.6.3 基于脊柱坐标系  49

2.7 层压板对称.51

2.7.1 几何要素对称  51

2.7.2　对称层压板创建  52

2.7.3　对称坐标系创建  52

2.7.4　生成对称组件对象  53

2.8 夹芯类型.54

2.8.1　虚拟台阶夹芯  54

2.8.2　虚拟变值夹芯  55

2.8.3　虚拟夹芯  56

2.8.4　实体夹芯  58

2.9 Fibersim 多铺层设计 .61

2.9.1 基础的多铺层设计  61

2.9.2　过渡区基础处理  64

2.9.3 设计铺层基础定义  68

2.9.4 参数偏置曲面  72

2.9.5 制造数据基础定义  74

第3章 Elite（高级模块） 81

3.1 Fibersim 基于区域设计 .82

3.1.1 基于区域的铺层设计  82

3.1.2 基于网格的铺层设计  89

3.1.3 多铺层与基于区域的联合设计  93

3.2 过渡区高级处理.96

3.2.1 基础偏移规范操作  96

3.2.2 高级偏移规范操作  99

3.3 设计铺层高级定义. 111

3.3.1 结合材料规范进行层序排列  111

3.3.2 铺层的丢层秩序排列设计  114

3.4 高级设计技术. 118

3.4.1 回转区的处理  118

3.4.2 过渡区分割器  122

3.4.3 拐角的高级处理  125

3.4.4 参数偏置曲面高级处理  129

3.5 制造数据高级定义.133

3.5.1 合并模型设计  133

3.5.2　含回弹选项的制造层压板设计  138

第4章 3D和2D数据. 141

4.1 3D 数据文档创建 .142

4.1.1　3D 横截面  142

4.1.2　3D 取样注释  144

4.1.3　3D 铺层信息表  145

4.1.4　3D 铺层编号  145

4.1.5　3D 材料信息表  145

4.2 2D 数据文档创建 .145

4.2.1　布局铺层展开图  146

4.2.2　创建2D铺层工程图 . 147

4.2.3　创建2D铺层信息表 . 149

第5章 Fibersim其余模块简介. 151

5.1 Volume Fill（体积填充） 152

5.1.1 创建体积填充对象  152

5.1.2 生成Layer和Layer曲面  154

5.2 ADD（自动铺覆设计） 155

5.2.1 简介  155

5.2.2 扩展斜面  155

5.2.3 最小扩展路径  156

5.2.4 最小扩展路径工具  157

5.2.5 最小路径节点  158

5.2.6 最小路径节点工具  159

5.2.7 交错原点  160

第6章 导入/导出 161

6.1 简介.162

6.2 导入选项.162

6.2.1 分析-铺层 . 162

6.2.2 分析-区域 . 167

6.2.3 Fibersim端CAE数据处理  168

6.2.4 激光投影  170

6.2.5 纤维铺放  171

6.2.6 初始设计接口（导入）  173

6.2.7 从Excel导入铺层 . 174

6.2.8 复材零件 XML 导入 . 174

6.2.9 风力叶片设计导入  175

6.2.10 复材零件 Step  176

6.3 导出选项.176

6.3.1 分析-铺层 . 176

6.3.2 分析-区域 . 178

6.3.3 分析-夹芯取样 . 180

6.3.4 CAE端Fibersim数据处理  180

6.3.5 平面展开图导出  183

6.3.6 激光投影  188

6.3.7 纤维铺放接口  191

6.3.8 自动铺丝接口  194

6.3.9 初始设计接口（导出）  196

6.3.10 铺层导出至XML . 196

6.3.11 复材零件XML . 197

6.3.12 复材零件Step . 198

第7章 应用案例. 199

7.1 民品—支臂 .200

7.1.1　本案例技术要点  200

7.1.2　支臂基于Fibersim建模步骤  200

7.2 汽车.203

7.2.1 概述  203

7.2.2　B柱加强板 203

7.2.3 汽车翼子板  209

7.2.4 汽车前机盖  212

7.2.5 汽车车门  216

7.3 地铁—车头 .220

7.3.1 本案例技术要点  220

7.3.2　车头蒙皮基于Fibersim建模步骤 220

7.3.3　总结  222

7.4 无人机—机身筒段 .223

7.4.1　本案例技术要点  223

7.4.2　结构尺寸及铺层定义  224

7.4.3　基于CATIA和Fibersim建模步骤  225

7.4.4 结论  229

7.5 民用客机.230

7.5.1 蒙皮壁板  230

7.5.2 舱门蒙皮及纵梁  236

7.5.3 发动机短舱风扇罩  244

7.5.4 发动机风扇叶片  252

附录A 257