CN110348165B - 基于结构网格的陶瓷基复合材料细观建模与力学计算方法 - Google Patents

基于结构网格的陶瓷基复合材料细观建模与力学计算方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110348165B
CN110348165B CN201910653580.7A CN201910653580A CN110348165B CN 110348165 B CN110348165 B CN 110348165B CN 201910653580 A CN201910653580 A CN 201910653580A CN 110348165 B CN110348165 B CN 110348165B
Authority
CN
China
Prior art keywords
warp
modeling
weft
section
pixel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910653580.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110348165A (zh
Inventor
高希光
董洪年
宋迎东
张盛
于国强
陈正扬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Original Assignee
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing University of Aeronautics and Astronautics filed Critical Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority to CN201910653580.7A priority Critical patent/CN110348165B/zh
Publication of CN110348165A publication Critical patent/CN110348165A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110348165B publication Critical patent/CN110348165B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20Design optimisation, verification or simulation
    • G06F30/23Design optimisation, verification or simulation using finite element methods [FEM] or finite difference methods [FDM]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)

Abstract

本发明属于复合材料建模与力学计算技术领域,具体涉及基于结构网格的陶瓷基复合材料细观建模与力学计算方法。本发明基于结构网格,由给定的独立的几个细观几何参数,区分像素单元所属材料类别,从而实现陶瓷基复合材料细观建模。采用均匀化理论,依据六组不同周期性边界条件下的应力应变关系,获得柔度矩阵,最终实现弹性参数计算。本发明参数化地实现陶瓷基复合材料细观几何模型参数化建模及六面体网格自动划分,并实现力学计算。与传统方法相比,大大降低了难度,减少了对人的依赖,缩减了建模与计算的时间。

Description

基于结构网格的陶瓷基复合材料细观建模与力学计算方法
技术领域
本发明属于复合材料建模与力学计算技术领域,具体涉及基于结构网格的陶瓷基复合材料细观建模与力学计算方法。
背景技术
陶瓷基复合材料作为一种先进的新型材料已经成为航空航天等特种工程技术行业中的理想备选材料。为了实现陶瓷基复合材料的结构设计及工程应用,必须要对其进行细观建模及力学计算。目前,常见的细观建模方法可以分为非结构网格法和结构网格法。
基于非结构网格,孔春元等(孔春元,孙志刚,高希光,宋迎东:2.5维C/SiC复合材料单胞模型及刚度预测,26,2459-2467,(2011))实现了2.5维编织陶瓷基复合材料的细观建模与刚度预测。然而,在非结构化网格中,空间拓扑关系将随着几何参数的变化而发生变化,从而极可能引起建模失败。此外,在网格划分方面,尚无法实现六面体网格的自动划分。这使得细观建模成为一件繁琐而耗时的工作。
参数化建模一直是工程技术人员不断追求的目标。结构化网格区域内所有的内部点都具有相同的毗邻单元,可以很容易地实现区域的边界拟合,具有网格生成速度快,数据结构简单等优点,可以容易地实现复杂结构的参数化建模及自动网格划分。中国专利CN103871059B《纤维增强复合材料等效弹性参数的计算方法》提供了一种纤维增强复合材料等效弹性参数的计算方法,但是在进行细观建模时采用了XCT技术,而不是参数化的建模方法。即其只能对事先制备完成的材料进行细观建模与力学计算,而无法通过给定任意参数而实现材料的高通量细观建模。目前尚没有一种有效的基于结构网格的陶瓷基复合材料细观建模与力学计算方法。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足,提供一种基于结构网格的陶瓷基复合材料细观建模与力学计算方法,可实现陶瓷基复合材料细观几何模型参数化建模及六面体网格自动划分,并实现力学计算。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
基于结构网格的陶瓷基复合材料细观建模与力学计算方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:计算建模所需几何参数;
步骤二:根据几何参数生成单胞,并划分结构网格;
步骤三:区分单胞中的像素单元材料;
步骤四:设置像素单元材料属性;
步骤五:对单胞施加周期性边界条件并计算柔度矩阵;
步骤六:根据柔度矩阵计算材料的弹性参数。
为优化上述技术方案,采取的具体措施还包括:
进一步地,所述步骤一具体如下:
1)给定独立的几何参数,包括经纱走向波长LC、经纱走向幅值AC和经纱截面宽WC;
2)计算出建模所需的所有几何参数:假设纱线截面由两条形状相同的正弦曲线组成,其形状由正弦曲线波长λc=LC和幅值Ac=AC,以及短轴间距Lc=AC决定;几何参数还包括单胞长L1=LC,单胞宽L2=2·WC,单胞高H=2·AC。
进一步地,所述步骤二中,划分结构网格具体如下:
分别在长、宽、高三个维度,将单胞进行N1、N2、N3等分;由此,整个单胞被划分成N1*N2*N3个像素单元,同时,在单个长、宽、高的边上,分别出现N1+1、N2+1、N3+1个节点,整个单胞将含有(N1+1)*(N2+1)*(N3+1)个节点。
进一步地,所述步骤三中,采用线性规划的方法区分经纱及纬纱区域,具体如下:
1)二维纱线截面中的区域划分
通过比较各像素单元中心坐标与边界曲线之间的关系,判断该像素单元是否位于闭合区域内;
对于经纱截面而言,二维经纱截面中的区域划分为
Figure BDA0002135032560000021
其中(y,z)为像素单元中心坐标,f1(y)为上边界曲线函数,f2(y)为下边界曲线函数,S(y,z)为坐标的状态函数,S(y,z)=1表示给定坐标在闭合区域内,属于经纱区域,S(y,z)=0表示给定坐标在闭合区域之外,不属于经纱区域;
当截面中心坐标为(y=0,z=0)时
f1(y)=Lc/2
f2(y)=-Lc/2
对于纬纱截面而言,二维纬纱截面中的区域划分为
Figure BDA0002135032560000031
其中(x,z)为像素单元中心坐标,f1(x)为上边界曲线函数,f2(x)为下边界曲线函数,S(x,z)为坐标的状态函数,S(x,z)=1表示给定坐标在闭合区域内,属于纬纱区域,S(x,z)=0表示给定坐标在闭合区域之外,不属于纬纱区域;
当截面中心坐标为(x=0,z=0)时
f1(x)=Ac·cos((2π/λc)·x)-(Ac-Lc/2)
f2(x)=Ac·cos((2π/λc)·x+π)+(Ac-Lc/2)
2)考虑纱线走向的纱线高度修正
对于经纱走向而言,当x坐标发生变化时,即沿经纱走向位置发生变化时,经纱截面位置以正弦曲线的形式上下波动,则
Figure BDA0002135032560000032
其中,(x,y,z)为考虑经纱走向的像素单元中心坐标,f3(x)为考虑经纱走向的正弦曲线,函数S(x,y,z)为坐标的状态函数;
f3(x)=AC·(sin((2π/LC)·x+π/2)-1)
对于纬纱走向而言,当x坐标发生变化时,即沿纬纱走向位置发生变化时,纬纱截面位置上下保持不变,则
Figure BDA0002135032560000033
其中,(x,y,z)为考虑经纱走向的像素单元中心坐标,f3(y)为考虑经纱走向的正弦曲线函数;
f3(y)=0。
进一步地,所述步骤四中,基于像素单元所在位置信息,不同的像素单元被赋予不同的材料属性,具体如下:
经纱单元被赋予经纱材料属性;纬纱单元被赋予纬纱材料属性;孔隙单元被赋予基体材料属性;经纱被视为横观各向同性材料;纬纱被视为横观各向同性材料,其材料参数等同于经纱的材料参数,区别仅在于材料主方向的不同;孔隙被视为各向同性材料。
进一步地,所述步骤五具体如下:
对单胞施加周期性位移边界条件:
Figure BDA0002135032560000041
其牛
Figure BDA0002135032560000042
是单胞的平均应变,j+和j-表示垂直于xj轴的一对边界面,u表示位移,Δx表示相对点的坐标差;
给定六组不同的周期性边界条件,然后分别进行有限元分析;根据均匀化理论,定义材料的宏观应力
Figure BDA0002135032560000043
为材料细观应力的体积平均,材料的宏观应变
Figure BDA0002135032560000044
由周期性边界条件直接得到:
Figure BDA0002135032560000045
其中V是单胞体积,σi是第i个像素单元的应力;计算出六组宏观应力和宏观应变,六组宏观应力和宏观应变具有如下的关系:
Figure BDA0002135032560000046
其中上标i(i=1,…,6)表示第i组周期性边界条件下的结果,下标ij(i,j=1,…,6)表示材料的主方向,Sij(i,j=1,…,6)为柔度矩阵系数;
由上式可得柔度矩阵表达式为
Figure BDA0002135032560000047
本发明的有益效果是:可以由给定的独立的几个细观几何参数,参数化地实现陶瓷基复合材料细观几何模型参数化建模及六面体网格自动划分,并实现力学计算。本发明与传统方法相比,大大降低了难度,减少了对人的依赖,缩减了建模与计算的时间。
附图说明
图1是结构网格划分结果示意图。
图2是二维经纱截面中的区域划分示意图。
图3是二维纬纱截面中的区域划分示意图。
图4是经纱走向示意图。
图5是纬纱走向示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。
实施案例:基于结构网格的平纹编织SiC/SiC陶瓷基复合材料细观建模与刚度计算。
步骤一:计算建模所需几何参数
(1)给定独立的几何参数,包括经纱走向波长LC=10mm、经纱走向幅值AC=0.24mm和经纱截面宽WC=1.74mm。
(2)计算出建模所需的所有几何参数
假设纱线截面由两条形状相同的正弦曲线组成,其形状由正弦曲线波长λc=LC=10mm和幅值Ac=AC=0.24mm,以及短轴间距Lc=AC=1.74mm决定。除此之外,还需要的几何参数有单胞长L1=LC=10mm,单胞宽L2=2·WC=3.48mm,单胞高H=2·AC=0.48mm。
步骤二:划分结构网格
如图1所示,分别在长、宽、高三个维度,将单胞进行48、8、24等分。由此,整个单胞将被划分成48*8*24=9216个像素单元。同时,在单个长、宽、高的边上,将分别出现48+1、8+1、24+1个节点。由此,整个单胞将含有(48+1)*(8+1)*(24+1)=11025个节点。
步骤三:区分像素单元材料
为了区分经纱及纬纱区域,采用了线性规划的方法。
(1)二维纱线截面中的区域划分
通过比较各像素单元中心坐标与边界曲线之间的关系,判断该像素单元是否位于闭合区域内。
对于经纱截面而言,如图2所示,给出了二维经纱截面中的区域划分示意图。
Figure BDA0002135032560000061
其中(y,z)为像素单元中心坐标,y指该点在y坐标上的值,z指该点在z坐标上的值,f1(y)为上边界曲线函数,f2(y)为下边界曲线函数,S(y,z)为坐标的状态函数,S(y,z)=1表示给定坐标在闭合区域内,属于经纱区域,S(y,z)=0表示给定坐标在闭合区域之外,不属于经纱区域。
当截面中心坐标为(y=0,z=0)时
f1(y)=Lc/2=0.87mm
f2(y)=-Lc/2=-0.87mm
对于纬纱截面而言,如图3所示,给出了二维纬纱截面中的区域划分示意图。
Figure BDA0002135032560000062
其中(x,z)为像素单元中心坐标,x指该点在x坐标上的值,z指该点在z坐标上的值,f1(x)为上边界曲线函数,f2(x)为下边界曲线函数,S(x,z)为坐标的状态函数,S(x,z)=1表示给定坐标在闭合区域内,属于纬纱区域,S(x,z)=0表示给定坐标在闭合区域之外,不属于纬纱区域。
当截面中心坐标为(x=0,z=0)时
f1(x)=Ac·cos((2π/λc)·x)-(Ac-Lc/2)=0.24·cos((2π/10)·x)-(0.24-0.87)mm
f2(x)=Ac·cos((2π/λc)·x+π)+(Ac-Lc/2)=0.24·cos((2π/10)·x+π)+(0.24-0.87)mm
(2)考虑纱线走向的纱线高度修正
由于纱线具有起伏波动的特征,纱线截面并不总是处在同一高度水平上。
对于经纱走向而言,如图4所示,当x坐标发生变化时,即沿经纱走向位置发生变化时,经纱截面位置以正眩曲线的形式上下波动。
Figure BDA0002135032560000063
其中,(x,y,z)为考虑经纱走向的像素单元中心坐标,f3(x)为考虑经纱走向的正弦曲线函数。
f3(x)=AC·(sin((2π/LC)·x+π/2)-1)=0.24·(sin((2π/10)·x+π/2)-1)mm
对于纬纱走向而言,如图5所示,当x坐标发生变化时,即沿纬纱走向位置发生变化时,纬纱截面位置上下保持不变。
Figure BDA0002135032560000071
其中,(x,y,z)为考虑经纱走向的像素单元中心坐标,f3(y)为考虑经纱走向的正弦曲线函数。
f3(y)=0
步骤四:设置像素单元材料属性
基于像素单元所在位置信息,不同的单元被赋予了不同的材料属性及编号。其中,经纱单元被赋予经纱材料属性,材料编号为1;纬纱单元被赋予纬纱材料属性,材料编号为2;孔隙单元被赋予基体材料属性,材料编号为3。
经纱被视为横观各向同性材料,其材料参数为:E1=241GPa,E2=210GPa,μ12=0.2,μ23=0.3,G12=60.5GPa。
纬纱被视为横观各向同性材料,其材料参数等同于经纱的材料参数,区别仅在于材料主方向的不同。
孔隙被视为各向同性材料,其材料参数为:E=1GPa,μ=0.2。
步骤五:施加周期性边界条件并计算柔度矩阵
对单胞施加周期性位移边界条件:
Figure BDA0002135032560000072
其中
Figure BDA0002135032560000073
是单胞的平均应变,j+和j-表示垂直于xj轴的一对边界面,u表示位移,Δx表示相对点的坐标差。
如表1所示,给定六组不同的周期性边界条件。
表1六组不同的周期性边界条件
Figure BDA0002135032560000074
Figure BDA0002135032560000081
然后分别进行有限元分析。根据均匀化理论,定义材料的宏观应力
Figure BDA0002135032560000082
为材料细观应力的体积平均,材料的宏观应变
Figure BDA0002135032560000083
可由周期性边界条件直接得到:
Figure BDA0002135032560000084
其中V是单胞体积,σi是第i个单元的应力。计算出六组宏观应力和宏观应变:
Figure BDA0002135032560000085
其中上标i(i=1,…,6)表示第i组周期性边界条件下的结果,下标ij(i,j=1,…,6)表示材料的主方向,Sij(i,j=1,…,6)为柔度矩阵系数。
由上式可得柔度矩阵表达式为
Figure BDA0002135032560000086
步骤六:计算弹性参数
由柔度矩阵系数可得材料的弹性参数:
Figure BDA0002135032560000091
Figure BDA0002135032560000092
Figure BDA0002135032560000093
Figure BDA0002135032560000094
Figure BDA0002135032560000095
Figure BDA0002135032560000096
μ12=-E1·S12=-152.1×109·(-0.000000000001075)=0.164,
μ13=-E1·S13=-152.1×109·(-0.000000000001239)=0.188,
μ23=-E2·S23=-158.6×109·(-0.000000000001675)=0.266
至此,材料的弹性参数便已计算得到,其中E1、E2、E3分别为材料在1、2和3方向的弹性模量,G12、G13、G23分别为材料在12、13和23方向的剪切模量,μ12、μ13、μ23分别为材料在12、13和23方向的泊松比。上述各方向均为业内规定的方向。
需要注意的是,发明中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
以上仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.基于结构网格的陶瓷基复合材料细观建模与力学计算方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:计算建模所需几何参数;所述步骤一具体如下:
1)给定独立的几何参数,包括经纱走向波长LC、经纱走向幅值AC和经纱截面宽WC;
2)计算出建模所需的所有几何参数:假设纱线截面由两条形状相同的正弦曲线组成,其形状由正弦曲线波长λc=LC和幅值Ac=AC,以及短轴间距Lc=AC决定;几何参数还包括单胞长L1=LC,单胞宽L2=2·WC,单胞高H=2·AC;
步骤二:根据几何参数生成单胞,并划分结构网格;
步骤三:区分单胞中的像素单元材料;所述步骤三中,采用线性规划的方法区分经纱及纬纱区域,具体如下:
1)二维纱线截面中的区域划分
通过比较各像素单元中心坐标与边界曲线之间的关系,判断该像素单元是否位于闭合区域内;
对于经纱截面而言,二维经纱截面中的区域划分为
Figure FDA0002489428580000011
其中(y,z)为像素单元中心坐标,f1(y)为上边界曲线函数,f2(y)为下边界曲线函数,S(y,z)为坐标的状态函数,S(y,z)=1表示给定坐标在闭合区域内,属于经纱区域,S(y,z)=0表示给定坐标在闭合区域之外,不属于经纱区域;
当截面中心坐标为(y=0,z=0)时
f1(y)=Lc/2
f2(y)=-Lc/2
对于纬纱截面而言,二维纬纱截面中的区域划分为
Figure FDA0002489428580000012
其中(x,z)为像素单元中心坐标,f1(x)为上边界曲线函数,f2(x)为下边界曲线函数,S(x,z)为坐标的状态函数,S(x,z)=1表示给定坐标在闭合区域内,属于纬纱区域,S(x,z)=0表示给定坐标在闭合区域之外,不属于纬纱区域;
当截面中心坐标为(x=0,z=0)时
f1(x)=Ac·cos((2π/λc)·x)-(Ac-Lc/2)
f2(x)=Ac·cos((2π/λc)·x+π)+(Ac-Lc/2)
2)考虑纱线走向的纱线高度修正
对于经纱走向而言,当x坐标发生变化时,即沿经纱走向位置发生变化时,经纱截面位置以正弦曲线的形式上下波动,则
Figure FDA0002489428580000021
其中,(x,y,z)为考虑经纱走向的像素单元中心坐标,f3(x)为考虑经纱走向的正弦曲线,函数S(x,y,z)为坐标的状态函数;
f3(x)=AC·(sin((2π/LC)·x+π/2)-1)
对于纬纱走向而言,当x坐标发生变化时,即沿纬纱走向位置发生变化时,纬纱截面位置上下保持不变,则
Figure FDA0002489428580000022
其中,(x,y,z)为考虑经纱走向的像素单元中心坐标,f3(y)为考虑经纱走向的正弦曲线函数;
f3(y)=0
步骤四:设置像素单元材料属性;
步骤五:对单胞施加周期性边界条件并计算柔度矩阵;
步骤六:根据柔度矩阵计算材料的弹性参数。
2.如权利要求1所述的基于结构网格的陶瓷基复合材料细观建模与力学计算方法,其特征在于:所述步骤二中,划分结构网格具体如下:
分别在长、宽、高三个维度,将单胞进行N1、N2、N3等分;由此,整个单胞被划分成N1*N2*N3个像素单元,同时,在单个长、宽、高的边上,分别出现N1+1、N2+1、N3+1个节点,整个单胞将含有(N1+1)*(N2+1)*(N3+1)个节点。
3.如权利要求1所述的基于结构网格的陶瓷基复合材料细观建模与力学计算方法,其特征在于:所述步骤四中,基于像素单元所在位置信息,不同的像素单元被赋予不同的材料属性,具体如下:
经纱单元被赋予经纱材料属性;纬纱单元被赋予纬纱材料属性;孔隙单元被赋予基体材料属性;经纱被视为横观各向同性材料;纬纱被视为横观各向同性材料,其材料参数等同于经纱的材料参数,区别仅在于材料主方向的不同;孔隙被视为各向同性材料。
4.如权利要求1所述的基于结构网格的陶瓷基复合材料细观建模与力学计算方法,其特征在于:所述步骤五具体如下:
对单胞施加周期性位移边界条件:
Figure FDA0002489428580000031
其中
Figure FDA0002489428580000032
是单胞的平均应变,j+和j-表示垂直于xj轴的一对边界面,u表示位移,Δx表示相对点的坐标差;
给定六组不同的周期性边界条件,然后分别进行有限元分析;根据均匀化理论,定义材料的宏观应力
Figure FDA0002489428580000033
为材料细观应力的体积平均,材料的宏观应变
Figure FDA0002489428580000034
由周期性边界条件直接得到:
Figure FDA0002489428580000035
其中V是单胞体积,σi是第i个像素单元的应力;计算出六组宏观应力和宏观应变,六组宏观应力和宏观应变具有如下的关系:
Figure FDA0002489428580000036
其中上标i,i=1,…,6表示第i组周期性边界条件下的结果,下标ij,i,j=1,…,6表示材料的主方向,Sij,i,j=1,…,6为柔度矩阵系数;
由上式可得柔度矩阵表达式为
Figure FDA0002489428580000041
5.如权利要求4所述的基于结构网格的陶瓷基复合材料细观建模与力学计算方法,其特征在于:所述步骤六中,由柔度矩阵系数得到材料的弹性参数:
Figure FDA0002489428580000042
Figure FDA0002489428580000043
μ12=-E1·S1213=-E1·S1323=-E2·S23
其中E1、E2、E3分别为材料在1、2、3方向的弹性模量,G12、G13、G23分别为材料在12、13、23方向的剪切模量,μ12、μ13、μ23分别为材料在12、13、23方向的泊松比。
CN201910653580.7A 2019-07-18 2019-07-18 基于结构网格的陶瓷基复合材料细观建模与力学计算方法 Active CN110348165B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910653580.7A CN110348165B (zh) 2019-07-18 2019-07-18 基于结构网格的陶瓷基复合材料细观建模与力学计算方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910653580.7A CN110348165B (zh) 2019-07-18 2019-07-18 基于结构网格的陶瓷基复合材料细观建模与力学计算方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110348165A CN110348165A (zh) 2019-10-18
CN110348165B true CN110348165B (zh) 2020-06-30

Family

ID=68179149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910653580.7A Active CN110348165B (zh) 2019-07-18 2019-07-18 基于结构网格的陶瓷基复合材料细观建模与力学计算方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110348165B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111310376B (zh) * 2020-02-21 2021-12-28 南京航空航天大学 一种高效高精度的编织陶瓷基复合材料结构建模方法
CN111310366B (zh) * 2020-04-10 2024-03-22 南京航空航天大学 一种平纹编织复合材料预制体细观模型建立方法
CN112100762B (zh) * 2020-08-27 2024-03-08 南京航空航天大学 一种陶瓷基复合材料超单元结构数值仿真计算方法
CN113033042B (zh) * 2021-03-08 2024-01-09 西北工业大学 连续纤维增韧陶瓷基复合材料自然孔隙信息拟合方法
CN116522420B (zh) * 2023-06-25 2023-08-29 山东石油化工学院 用于曲面柱型复合材料的力学性能仿真设计方法及系统
CN116976127B (zh) * 2023-08-02 2024-08-02 南京航空航天大学 一种3d机织复合材料参数化建模的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4992318A (en) * 1989-10-26 1991-02-12 Corning Incorporated Laminated hybrid ceramic matrix composites
CN102938019A (zh) * 2012-10-22 2013-02-20 中材科技股份有限公司 三维编织复合材料性能自适应单元分析方法
CN105808893A (zh) * 2016-05-30 2016-07-27 江苏理工学院 2.5维机织复合材料刚度预测方法
CN105930579A (zh) * 2016-04-19 2016-09-07 南京航空航天大学 一种二维编织陶瓷基复合材料氧化后剩余刚度预测方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4992318A (en) * 1989-10-26 1991-02-12 Corning Incorporated Laminated hybrid ceramic matrix composites
CN102938019A (zh) * 2012-10-22 2013-02-20 中材科技股份有限公司 三维编织复合材料性能自适应单元分析方法
CN105930579A (zh) * 2016-04-19 2016-09-07 南京航空航天大学 一种二维编织陶瓷基复合材料氧化后剩余刚度预测方法
CN105808893A (zh) * 2016-05-30 2016-07-27 江苏理工学院 2.5维机织复合材料刚度预测方法

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"2.5维C/SiC复合材料单胞模型及刚度预测";孔春元 等;《航空动力学报》;20111130;第26卷(第11期);第2459-2467页摘要,第0-3节 *
"Estimate Interface Shear Stress ofWoven Ceramic Matrix Composites from Hysteresis Loops";Longbiao Li等;《Appl Compos Mater》;20131231;第993-1005页 *
"Modeling of stress concentration in ceramic matrix composites";Unni Santhosh等;《Composites:Part B》;20131231;第1156-1163页 *
"圆织三维管状碳纤维复合材料弹性性能预测";孙志宏 等;《纺织学报》;20140930;第35卷(第9期);第56-61页 *
"考虑孔隙的针刺C/SiC复合材料弹性参数计算";李龙 等;《航空动力科学报》;20130630;第28卷(第6期);第1257-1263页 *
"陶瓷基复合材料弹性性能的多尺度力学模型与测试";罗漂洋;《中国优秀硕士学论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑(月刊)》;20160315(第03期);B020-221第一至三章 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110348165A (zh) 2019-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110348165B (zh) 基于结构网格的陶瓷基复合材料细观建模与力学计算方法
Doitrand et al. Comparison between voxel and consistent meso-scale models of woven composites
CN109920495B (zh) 一种编织陶瓷基复合材料强度的多尺度预测方法
Dixit et al. Modeling techniques for predicting the mechanical properties of woven-fabric textile composites: a review
Mohammed et al. Experimental studies and analysis of the draping of woven fabrics
Fagiano et al. Computational geometrical and mechanical modeling of woven ceramic composites at the mesoscale
Kim et al. Parallel simulations of three-dimensional cracks using the generalized finite element method
CN110222432A (zh) 一种基于遗传算法的局部约束阻尼板参数优化设计方法
CN113103638B (zh) 一种零泊松比蜂窝结构及其嵌锁组装制造方法
EP3395529B1 (en) Press-forming material comprising discontinuous reinforcing fiber and thermoplastic resin as matrix
Ivanov et al. Modelling the structure and behaviour of 2D and 3D woven composites used in aerospace applications
CN105808893A (zh) 2.5维机织复合材料刚度预测方法
CN113779831B (zh) 一种基于区域分解的缩聚feti工程数值方法
Hancock et al. Inverse drape modelling—an investigation of the set of shapes that can be formed from continuous aligned woven fibre reinforcements
CN114357546B (zh) 梯度随机点阵/多孔结构多尺度优化设计方法
CN111079327A (zh) 一种基于各向异性过滤技术的异形曲面加筋拓扑优化方法
Gramüller et al. Shape-variable seals for pressure actuated cellular structures
Gao et al. A parameterised and integrated modelling method for plain-weave composite preform of a component with complex geometry
Liu et al. A non-parametric solution to shape identification problem of free-form shells for desired deformation mode
CN113987882B (zh) 一种机织复合材料细观纱线结构的数字化建模方法
Osman-Letelier et al. Shape optimization of concrete shells with ruled surface geometry using line geometry
CN116720402A (zh) 一种复合材料弹性耦合层板分层前缘的快速确定方法
Winslow et al. Mapping two-way grids onto free-form surfaces
CN111967166B (zh) 一种蜂窝芯弯曲过程中芯格变形评估方法
CN109829203B (zh) 一种建筑空间膜结构中织物基材的生产方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant