Identifying the hotspots for damage initiation in large-scale composite structure designs presents a significant challenge due to the high modelling cost. For most industrial applications, the finite element (FE) models are often coarsely meshed with shell elements and used to predict the global stiffness and internal loads. Because of the lack of detailed descriptions for the composite materials and 3D stress states, most of the established failure criteria are not applicable. In this work we present an Abaqus plugin tool which implements a framework to identify the hotspots by using a pre-computed database generated for specific, heavily-repeated feature types based on a given structural model. Developed with an object-oriented implementation in Python, this software is split into two main parts, specifically for feature generation and structural analysis. The pre-computed model presents a full 3D description for the considered feature and works as a submodel to the coarse structure model driven by a one-way transfer of the boundary conditions. The presented framework is an analysis tool for efficient sizing of large-scale composite structures, as it enables 3D damage analysis of the structures in critical zones with significant savings of the modelling and computational cost. The results are compared with conventional FE modelling and satisfactory agreement is observed. In addition, the software also enables the pre-computed database to be stored in an HDF5 data file for further reuse on new structures with the same feature.

由于高昂的建模成本，在大型复合结构设计中确定损坏引发的热点提出了重大挑战。对于大多数工业应用，有限元（FE）模型通常与壳单元进行粗网格划分，并用于预测整体刚度和内部载荷。由于缺乏对复合材料和3D应力状态的详细描述，因此大多数已建立的失效标准均不适用。在这项工作中，我们展示了一个Abaqus插件工具，该工具使用一个预计算的数据库来实现一个框架来识别热点，该数据库是根据给定的结构模型为特定的，大量重复的特征类型生成的。该软件是使用Python的面向对象实现开发的，分为两个主要部分，专门用于特征生成和结构分析。预先计算的模型提供了所考虑特征的完整3D描述，并作为边界条件的单向传递驱动的粗糙结构模型的子模型。所提出的框架是一种用于高效确定大型复合结构尺寸的分析工具，因为它可以对关键区域中的结构进行3D损伤分析，并显着节省了建模和计算成本。将结果与常规有限元建模进行比较，并观察到令人满意的一致性。此外，该软件还可以将预先计算的数据库存储在HDF5数据文件中，以在具有相同功能的新结构上进一步重用。预先计算的模型提供了所考虑特征的完整3D描述，并作为边界条件的单向传递驱动的粗糙结构模型的子模型。所提出的框架是一种用于高效确定大型复合结构尺寸的分析工具，因为它可以对关键区域中的结构进行3D损伤分析，并显着节省了建模和计算成本。将结果与常规有限元建模进行比较，并观察到令人满意的一致性。此外，该软件还可以将预先计算的数据库存储在HDF5数据文件中，以在具有相同功能的新结构上进一步重用。预先计算的模型提供了所考虑特征的完整3D描述，并作为边界条件的单向传递驱动的粗糙结构模型的子模型。所提出的框架是一种用于高效确定大型复合结构尺寸的分析工具，因为它可以对关键区域中的结构进行3D损伤分析，并显着节省了建模和计算成本。将结果与常规有限元建模进行比较，并观察到令人满意的一致性。此外，该软件还可以将预先计算的数据库存储在HDF5数据文件中，以在具有相同功能的新结构上进一步重用。所提出的框架是一种用于高效确定大型复合结构尺寸的分析工具，因为它可以对关键区域中的结构进行3D损伤分析，并显着节省了建模和计算成本。将结果与常规有限元建模进行比较，并观察到令人满意的一致性。此外，该软件还可以将预先计算的数据库存储在HDF5数据文件中，以在具有相同功能的新结构上进一步重用。所提出的框架是一种用于高效确定大型复合结构尺寸的分析工具，因为它可以对关键区域中的结构进行3D损伤分析，并显着节省了建模和计算成本。将结果与常规有限元建模进行比较，并观察到令人满意的一致性。此外，该软件还可以将预先计算的数据库存储在HDF5数据文件中，以在具有相同功能的新结构上进一步重用。