CN110472362B - 复合材料检测方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种复合材料检测方法、装置、计算机设备和存储介质。复合材料检测方法，包括：获取复合材料的三维模型；其中，复合材料的三维模型包括空隙区的三维模型和组合构件的三维模型，空隙区为三角空隙区，并填充有填充物，三维模型为在空隙区初始模型中插入等分节点后所形成的三角网格模型；根据复合材料的三维模型的仿真结果，确定复合材料外型面是否合格。可以提高建立复合材料空隙区三维模型时所划分的三角网格质量，以及三维模型的仿真精度，进而根据包含复合材料空隙区和组合构件的三维模型仿真结果，能够准确判断复合材料外型面是否合格。

Description

复合材料检测方法、装置、计算机设备和存储介质

技术领域

本发明实施例涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种复合材料检测方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

碳纤维增强树脂基复合材料具有高比强、高比模量、抗疲劳、耐腐蚀、可设计性强等特点，因而广泛应用于航空航天领域，并带来明显的减重效益。随着人们对飞机整体重量的重视，复合材料已越来越多的应用在尾翼、机身、机翼等主承力结构中。其中T型、工型以及帽型结构是复合材料加筋壁板结构的典型构件，通常由其他工件组合而成，在组合时，会产生三角空隙区。在实际制作中，一般使用一定体积的复合材料填充物(例如，捻子条)来填充三角空隙。而填充三角空隙区后的复合材料可能会发生严重形变，导致复合材料无法使用。

目前，可以通过建立复合材料有限元仿真模型，来确定复合材料的性能，通常采用C、C++或C#等语言编制，或者基于这些语言程序库的有限元网格自动生成算法建立有限元模型，进行仿真分析，但是这些算法需要多次内部循环进行局部优化，算法实现复杂，网格剖分执行效率低，且在进行网格剖分时可能出现网格候选节点“位置违约”等错误，最终可能导致无法获得精确的复合材料空隙区有限元模型，造成仿真分析结果失真，从而无法准确判断复合材料是否发生形变。

发明内容

本发明提供一种复合材料检测方法、装置、计算机设备和存储介质，提高了复合材料空隙区有限元模型仿真精度，进而根据包含复合材料空隙区和组合构件的三维模型，能够准确判断复合材料外型面是否发生形变。

第一方面，本发明实施例提供了一种复合材料检测方法，所述方法包括：

获取复合材料的三维模型；其中，所述复合材料的三维模型包括空隙区的三维模型和组合构件的三维模型，所述空隙区为三角空隙区，并填充有填充物，所述空隙区的三维模型为在所述空隙区的初始模型中插入等分节点后所形成的三角网格模型；

根据所述复合材料的三维模型的仿真结果，确定所述复合材料外型面是否合格。

第二方面，本发明实施例还提供了一种复合材料检测装置，所述装置包括：

模型获取模块，用于获取复合材料的三维模型；其中，所述复合材料的三维模型包括空隙区的三维模型和组合构件的三维模型，所述空隙区为三角空隙区，并填充有填充物，所述三维模型为在所述空隙区初始模型中插入等分节点后所形成的三角网格模型；

合格确定模块，用于根据所述复合材料的三维模型的仿真结果，确定所述复合材料外型面是否合格。

第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明任意实施例提供的复合材料检测方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任意实施例提供的复合材料检测方法。

本发明实施例的技术方案，通过对填充有填充物的复合材料空隙区的初始模型插入等分节点，以进行三角网格划分，建立复合材料空隙区的三维模型，可以提高建立空隙区三维模型时所划分的三角网格质量，提高空隙区三维模型的仿真精度，并根据包含复合材料空隙区和组合构件的三维模型仿真结果，能够准确判断复合材料外型面是否合格。

附图说明

图1a是本发明实施例一中提供的一种复合材料检测方法的流程图；

图1b是本发明实施例一中提供的一种工型复合材料构件截面的结构示意图；

图2a是本发明实施例二中提供的一种复合材料检测方法的流程图；

图2b为本发明实施例二中提供的一种三角空隙区初始模型截面的结构示意图；

图2c为本发明实施例二中提供的一种三角空隙区初始模型截面插入等分节点后的节点分布结构示意图；

图2d为本发明实施例二中提供的一种三角空隙区初始模型截面对应的三角网格模型示意图；

图3是本发明实施例三中提供的一种复合材料检测装置的结构示意图；

图4是本发明实施例四中提供的一种计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种复合材料检测方法的流程图，本实施例可适用于对复合材料型面进行检测的情况，该方法可以由复合材料检测装置来执行，具体包括如下步骤：

步骤110、获取复合材料的三维模型。

复合材料可以为复合材料构件。例如，T型、工型以及帽型结构是复合材料加筋壁板结构的典型构件。通常这些典型构件由复合材料组合构件组合固化而成，在这个实际制作过程中会产生空隙区，可以通过使用一定体积的复合材料填充物来填充空隙区，以提高复合材料构件的成型质量，但是在填充空隙区后，可能导致复合材料发生形变。

其中，复合材料的三维模型包括空隙区的三维模型和组合构件的三维模型，空隙区可以为三角空隙区，并且三角空隙区中填充有填充物，可选的，填充物可以为捻子条。

可选的，三维模型可以为基于Python语言，使用有限元软件建立的有限元模型，示例性的，有限元软件可以为Abaqus软件。

可选的，首先对复合材料的组合构件进行网格划分后得到组合构件的三维模型，进而根据组合构件的三维模型，得到复合材料空隙区的初始模型，该初始模型可以为初始有限元模型；然后在初始模型中插入节点，以根据初始模型和所插入的节点对空隙区进行网格划分，建立三维模型。

具体的，例如，如图1b所示，图1b为本发明实施例一提供的一种工型复合材料构件截面的结构示意图，工型复合材料构件由上盖板1、下底板2、左C型构件3和右C型构件4组合而成，在组合时会产生空隙区5，该空隙区5可以为三角空隙区。首先，可以通过有限元网格生成算法对上盖板1、下底板2、左C型构件3和右C型构件4进行网格(例如，三角网格)划分，以对上盖板1、下底板2、左C型构件3和右C型构件4建立三维模型模型，在此过程中，在上盖板1、下底板2、左C型构件3和右C型构件4各条边上会产生节点，由于空隙区5由左C型构件3和右C型构件4的内曲边，以及上盖板1的下底边构成，或由左C型构件3和右C型构件4的内曲边与下底板2的上底边构成。因此，取工型复合材料构件截面，可以根据对上盖板1、下底板2、左C型构件3和右C型构件4所建立的组合构件三维模型，直接获取对应的三角空隙区初始模型截面各条边上的节点和节点坐标，其中，三角空隙区初始模型截面左右曲边上的曲边节点水平对应。

进一步地，基于杨辉三角中各行元素的数量，在三角空隙区初始模型截面左右曲边中对应曲边节点所构成的各行中插入等分节点，根据初始模型截面中所有节点，对三角空隙区初始模型截面进行三角网格划分，从而生成三角空隙区初始模型截面的三角网格模型，进而，沿着与三角空隙区初始模型截面垂直的方向，将该三角空隙区初始模型截面对应的三角网格模型进行拉伸，即得到复合材料三角空隙区的三维模型。

步骤120、根据复合材料的三维模型的仿真结果，确定复合材料外型面是否合格。

其中，复合材料的三维模型的仿真结果，为对包含空隙区和组合构件的复合材料的三维模型进行仿真的结果。

可选的，仿真结果包括三角网格的单元形状因子和单元长短纵横比；其中，单元形状因子，是所划分的各三角网格单元的面积，与和该三角网格单元具有相同外接圆半径的等边三角形的面积之比；单元长短纵横比，是所划分的各三角网格的最长边与最短边长度之比。

可选的，仿真结果还可以包括警告单元数，其中，警告单元数为所划分的所有三角网格中，各三角网格形状与预设三角网格形状重合度小于预设值而产生警告的数量。

具体的，预先设置了单元形状因子阈值范围和单元长短纵横比阈值范围，如果单元形状因子处于预设单元形状因子阈值范围且单元长短纵横比处于预设单元长短纵横比阈值范围，则说明所划分的该单元三角网格质量高，所划分的单元三角网格质量越高，则对所述复合材料所建立的三维模型越贴合复合材料实体外型面。进一步地，分别计算所有单元形状因子和单元长短纵横比的平均值，若所有单元形状因子平均值处于预设单元形状因子平均阈值范围且所有单元长短纵横比平均值处于预设单元长短纵横比平均阈值范围内，则说明所划分的三角网格整体质量高，复合材料外型面合格。

示例性的，预设单元形状因子阈值范围可以为0.01-1，预设单元长短纵横比阈值范围可以为1-10，单元形状因子越接近于1且单元长短纵横比也越接近于1，则单元三角网格质量越高。可选的，预设单元形状因子平均阈值范围也可以为0.01-1，预设单元长短纵横比平均阈值范围也可以为1-10，当单元形状因子平均值处于0.01-1范围内且单元长短纵横比平均值处于1-10范围内时，对复合材料建立三维模型时所划分的三角网格整体质量高，复合材料外型面合格。可选的，若基于杨辉三角插入等分节点所建立的三角空隙区三维模型的仿真精度较低，可以基于该仿真结果以及用户经验，由用户手动调节各行插入的等分节点数量，以提高单元三角网格质量。

本发明实施例的技术方案，通过对填充有填充物的复合材料空隙区的初始模型插入等分节点，以进行三角网格划分，建立复合材料空隙区的三维模型，可以提高建立空隙区三维模型时所划分的三角网格质量，提高空隙区三维模型的仿真精度，并根据包含复合材料空隙区和组合构件的三维模型仿真结果，能够准确判断复合材料外型面是否合格。

实施例二

在上述实施例的基础上，可以通过有限元生成算法等方法对组合构件进行网格划分，从而得到组合构件的三维模型；其中，所划分的网格可以为三角网格；进而根据组合构件的三维模型，可以得到空隙区的初始模型。本发明实施例对得到空隙区的初始模型后，进一步获取复合材料空隙区的三维模型的步骤进行细化，如图2a所示，图2a为本发明实施例二提供的一种复合材料检测方法的流程图。具体包括如下步骤：

步骤210、获取初始模型截面中左右曲边上各行曲边节点和对应的曲边节点坐标，以及底边上的底边节点和对应的底边节点坐标。

示例性地，以工型结构的复合材料构件为例进行说明，对工型结构的复合材料构件上盖板1、下底板2、左C型构件3和右C型构件4分别建立有限元模型后，在工型复合材料构件的三角空隙区5的左右曲边和底边上分别产生曲边节点和底边节点，曲边节点和底边节点构成了三角空隙区5的初始模型，取三角空隙区初始模型截面，进而可以直接得到该初始模型截面对应的曲边节点和底边节点，以及曲边节点坐标和底边节点坐标。如图2b所示，图2b为本发明实施例二所提供的一种三角空隙区初始模型截面的结构示意图。

步骤220、基于杨辉三角各行元素的个数，确定各行等分节点的数量；按照各行等分节点的数量，在各行中插入对应数量的等分节点，并记录各等分节点坐标。

具体的，基于杨辉三角定理中各行元素的个数与行数一致的原则，可以确定左右曲边各行中需插入的等分节点的数量；按照所确定的各行中等分节点的数量，在各行中插入对应数量的等分节点，并记录各等分节点坐标。

示例性地，图2c为本发明实施例二中提供的一种三角空隙区初始模型截面插入等分节点后的节点分布结构示意图，如图2c所示。例如，定义三角空隙区初始模型截面中左右曲边的交点为第一行，第一行中已包含一个曲边节点，基于杨辉三角第一行包括一个元素的原则，无需再插入等分节点；三角空隙区初始模型截面中第二行包括两个曲边节点，基于杨辉三角第二行包括两个元素的原则，也无需再插入等分节点；三角空隙区初始模型截面中第三行包括两个曲边节点，基于杨辉三角第三行包括三个元素的原则，需要在第三行插入一个等分节点，该等分节点平分第三行中两曲边节点所连成的线段；同理，在接下来的各行中插入对应数量的等分节点。并且记录各行等分节点的坐标。

步骤230、根据每相邻两行中各节点和对应的节点坐标，进行三角网格划分，直到完成初始模型截面的三角网格划分，得到初始模型截面的三角网格模型。

可选的，首先确定三角空隙区截面节点分布中相邻两行各节点的前相邻节点和后相邻节点；进而根据每相邻两行中各节点对应的节点坐标以及前相邻节点坐标和后相邻节点坐标，对每相邻两行进行三角网格划分，直到完成初始模型截面的三角网格划分，得到初始模型截面的三角网格模型。

具体的，将三角空隙区截面中相邻两行的各节点顺次连接，形成相邻两行的闭合曲线；以节点为起点，将沿闭合曲线逆时针方向且与起点相邻的节点作为前相邻节点；将沿闭合曲线顺时针方向且与起点相邻的节点作为后相邻节点。

示例性地，以相邻的第三行和第四行为例进行说明，将第三行和第四行中所有的节点以顺时针或逆时针的方向顺次连接起来，则形成第三行和第四行的闭合曲线。以第三行中右曲边节点为例，其前相邻节点为以第三行右曲边节点为起点，沿闭合曲线逆时针方向且与其相邻的节点，即为第三行中的等分节点；其后相邻节点为以第三行右曲边节点为起点，沿闭合曲线顺时针方向且与其相邻的节点，即为第四行中右曲边节点。

进一步地，根据相邻两行中各节点坐标以及对应的前相邻节点坐标和后相邻节点坐标，计算对应的各节点的内角余弦值；将计算得到的各节点的内角余弦值由大到小进行排序；从最大内角余弦值对应的最大节点开始，检测最大节点与对应的最大前相邻节点和最大后相邻节点所构成的三角形外接圆内是否包含所对应的相邻两行中的其他节点，根据检测结果，对相邻两行进行三角网格划分。

在上述实施例的基础上，如果检测最大节点与对应的最大前相邻节点和最大后相邻节点所构成的三角形外接圆内不包含所对应的相邻两行中的其他节点，则将最大节点与对应的最大前相邻节点、最大后相邻节点连接成三角形，并去掉最大节点后重新确定相邻两行中剩余的各节点的前相邻节点和后相邻节点，根据剩余的各节点坐标以及对应的前相邻节点坐标和后节点坐标，再次进行三角网格划分；直到相邻两行中剩余三个节点时，直接将三个节点连接成三角形。如果包含，则取次大内角余弦值对应的次大节点，检测次大节点与对应的次大前相邻节点和次大后相邻节点所构成的三角形外接圆内是否包含其他节点，并根据检测结果，进行三角网格划分。

示例性地，以相邻的第三行和第四行为例进行说明，根据第三行和第四行中各节点坐标以及对应的前相邻节点坐标和后相邻节点坐标，计算各节点的内角余弦值，并进行内角余弦值大小排序，确定出最大内角余弦值，最大内角余弦值对应的最大节点为A，则检测节点A与对应的前相邻节点B和后相邻节点C所构成的三角形外接圆内是否包含其他节点。

若包含，则取次大内角余弦值对应的节点A’,检测节点A’与对应的前相邻节点B’和后相邻节点C’所构成的三角形外接圆内是否包含其他节点。根据检测结果，进行三角网格划分。

若不包含，则将节点A与对应的前相邻节点B、后相邻节点C连接成三角形，并去掉节点A后重新确定第三行和第四行中剩余的各节点的前相邻节点和后相邻节点，继续执行根据剩余的各节点坐标以及对应的前相邻节点坐标和后相邻节点坐标，进行三角网格划分的步骤。直到第三行和第四行中剩余三个节点时，直接将剩余的三个节点连接成三角形，则完成第三行和第四行的三角网格划分。

在上述实施例的基础上，在完成第三行和第四行的三角网格划分后，继续进行其余相邻两行的三角网格划分，直到完成三角空隙区初始模型截面中所有相邻两行的三角网格划分，从而完成三角空隙区初始模型截面的三角网格划分，得到三角空隙区初始模型截面的三角网格模型，如图2d所示，图2d为本发明实施例二提供的一种三角空隙区初始模型截面对应的三角网格模型示意图。

步骤240、根据初始模型截面的三角网格模型，得到空隙区的三维模型。

进一步的，沿着与三角空隙区初始模型截面垂直的方向，将该三角空隙区初始模型截面对应的三角网格模型进行拉伸，即得到复合材料三角空隙区的三维模型。

本发明实施例的技术方案，通过对填充有填充物的复合材料空隙区的初始模型插入等分节点，以进行三角网格划分，建立复合材料空隙区的三维模型，可以提高所划分的三角网格质量，提高复合材料空隙区三维模型的仿真精度。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种复合材料检测装置的结构示意图，如图3所示。该装置包括：模型获取模块310和合格确定模块320。

模型获取模块310，用于获取复合材料的三维模型；其中，复合材料的三维模型包括空隙区的三维模型和组合构件的三维模型，空隙区为三角空隙区，并填充有填充物，三维模型为在空隙区初始模型中插入等分节点后所形成的三角网格模型；

合格确定模块320，用于根据复合材料的三维模型的仿真结果，确定复合材料外型面是否合格。

在上述实施例的基础上，模型获取模块310，包括：

构件模型建立单元，用于对组合构件进行网格划分后得到组合构件的三维模型；其中，网格包括三角网格；

初始节点获取单元，用于根据组合构件的三维模型，得到空隙区的初始模型，并获取初始模型截面中左右曲边上各行曲边节点和对应的曲边节点坐标，以及底边上的底边节点和对应的底边节点坐标；

等分节点插入单元，用于基于杨辉三角各行元素的个数，确定各行等分节点的数量；按照各行等分节点的数量，在各行中插入对应数量的等分节点；并记录各等分节点坐标；

截面模型建立单元，用于根据每相邻两行中各节点和对应的节点坐标，进行三角网格划分，直到完成初始模型截面的三角网格划分，得到初始模型截面的三角网格模型；其中，节点包括曲边节点、底边节点和等分节点，节点坐标包括曲边节点坐标、底边节点坐标和等分节点坐标；

三维模型建立单元，用于根据初始模型截面的三角网格模型，得到空隙区的三维模型。

可选的，截面模型建立单元，包括：

相邻节点确定子单元，用于确定相邻两行中各节点的前相邻节点和后相邻节点；

网格划分子单元，用于根据每相邻两行中各节点对应的节点坐标以及前相邻节点坐标和后相邻节点坐标，对每相邻两行进行三角网格划分，直到完成初始模型截面的三角网格划分。

进一步的，相邻节点确定子单元，具体用于：

将相邻两行中各节点顺次连接，形成相邻两行的闭合曲线；

以节点为起点，将沿闭合曲线逆时针方向且与起点相邻的节点作为前相邻节点；将沿闭合曲线顺时针方向且与起点相邻的节点作为后相邻节点。

网格划分子单元，具体用于：

根据相邻两行中各节点坐标以及对应的前相邻节点坐标和后相邻节点坐标，计算对应的各节点的内角余弦值；

将计算得到的各节点的内角余弦值由大到小进行排序；

从最大内角余弦值对应的最大节点开始，检测最大节点与对应的最大前相邻节点和最大后相邻节点所构成的三角形外接圆内是否包含其他节点；

如果不包含，则将最大节点与对应的最大前相邻节点、最大后相邻节点连接成三角形，并去掉最大节点后重新确定相邻两行中剩余的各节点的前相邻节点和后相邻节点，根据剩余的各节点坐标以及对应的前相邻节点坐标和后节点坐标，再次进行三角网格划分；直到相邻两行中剩余三个节点时，直接将三个节点连接成三角形；

如果包含，则取次大内角余弦值对应的次大节点，检测次大节点与对应的次大前相邻节点和次大后相邻节点所构成的三角形外接圆内是否包含其他节点，并根据检测结果，进行三角网格划分。

本发明实施例的技术方案，通过对填充有填充物的复合材料空隙区的初始模型插入等分节点，以进行三角网格划分，建立复合材料空隙区的三维模型，可以提高建立空隙区三维模型时所划分的三角网格质量，提高空隙区三维模型的仿真精度，并根据包含复合材料空隙区和组合构件的三维模型仿真结果，能够准确判断复合材料外型面是否合格。

本发明实施例所提供的复合材料检测装置可执行本发明任意实施例所提供的复合材料检测方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种计算机设备的结构示意图，如图4所示，该计算机设备包括处理器40、存储器41、输入装置42和输出装置43；计算机设备中处理器40的数量可以是一个或多个，图4中以一个处理器40为例；计算机设备中的处理器40、存储器41、输入装置42和输出装置43可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。

存储器41作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的复合材料检测方法对应的程序指令/模块(例如，复合材料检测装置中的模型获取模块310和合格确定模块320)。处理器40通过运行存储在存储器41中的软件程序、指令以及模块，从而执行计算机设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的复合材料检测方法。

存储器41可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器41可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器41可进一步包括相对于处理器40远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置42可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与计算机设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置43可包括显示屏等显示设备，用于显示所建立的复合材料的三维模型以及仿真结果等。

实施例五

本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种复合材料检测方法，该方法包括：

获取复合材料的三维模型；其中，复合材料的三维模型包括空隙区的三维模型和组合构件的三维模型，空隙区为三角空隙区，并填充有填充物，空隙区的三维模型为在空隙区的初始模型中插入等分节点后所形成的三角网格模型；

根据复合材料的三维模型的仿真结果，确定复合材料外型面是否合格。

当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的复合材料检测方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。

值得注意的是，上述复合材料检测装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种复合材料检测方法，其特征在于，所述方法包括：

获取复合材料的三维模型；其中，所述复合材料的三维模型包括空隙区的三维模型和组合构件的三维模型，所述空隙区为三角空隙区，并填充有填充物，所述空隙区的三维模型为在所述空隙区的初始模型中插入等分节点后所形成的三角网格模型；

根据所述复合材料的三维模型的仿真结果，确定所述复合材料外型面是否合格；

其中，所述获取复合材料的三维模型的步骤，包括：

对所述组合构件进行网格划分后得到所述组合构件的三维模型；其中，网格包括三角网格；

根据所述组合构件的三维模型，得到所述空隙区的初始模型，并获取所述初始模型截面中左右曲边上各行曲边节点和对应的曲边节点坐标，以及底边上的底边节点和对应的底边节点坐标；

基于杨辉三角各行元素的个数，确定各行等分节点的数量；

按照所述各行等分节点的数量，在各行中插入对应数量的所述等分节点；并记录各等分节点坐标；

根据每相邻两行中各节点和对应的节点坐标，进行所述三角网格划分，直到完成所述初始模型截面的三角网格划分，得到所述初始模型截面的三角网格模型；其中，所述节点包括曲边节点、底边节点和等分节点，所述节点坐标包括曲边节点坐标、底边节点坐标和等分节点坐标；

根据所述初始模型截面的三角网格模型，得到所述空隙区的三维模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每相邻两行中各节点和对应的节点坐标，进行所述三角网格划分，直到完成所述初始模型截面的三角网格划分的步骤，包括：

确定所述相邻两行中各节点的前相邻节点和后相邻节点；

根据每相邻两行中所述各节点对应的节点坐标以及前相邻节点坐标和后相邻节点坐标，对所述每相邻两行进行所述三角网格划分，直到完成所述初始模型截面的三角网格划分。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述相邻两行中各节点的前相邻节点和后相邻节点的步骤，包括：

将相邻两行中各节点顺次连接，形成所述相邻两行的闭合曲线；

以所述节点为起点，将沿所述闭合曲线逆时针方向且与所述起点相邻的节点作为前相邻节点；将沿所述闭合曲线顺时针方向且与所述起点相邻的节点作为后相邻节点。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据每相邻两行中所述各节点对应的节点坐标以及前相邻节点坐标和后相邻节点坐标，对所述每相邻两行进行所述三角网格划分的步骤，包括：

根据相邻两行中各节点坐标以及对应的前相邻节点坐标和后相邻节点坐标，计算对应的各节点的内角余弦值；

将计算得到的各节点的所述内角余弦值由大到小进行排序；

从最大内角余弦值对应的最大节点开始，检测所述最大节点与对应的最大前相邻节点和最大后相邻节点所构成的三角形外接圆内是否包含其他节点；

根据检测结果，对相邻两行进行所述三角网格划分。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据检测结果，对相邻两行进行三角网格划分的步骤，包括：

如果不包含，则将所述最大节点与对应的所述最大前相邻节点、最大后相邻节点连接成三角形，并去掉所述最大节点后重新确定相邻两行中剩余的各节点的前相邻节点和后相邻节点，根据剩余的各节点坐标以及对应的所述前相邻节点坐标和后节点坐标，再次进行所述三角网格划分；直到所述相邻两行中剩余三个节点时，直接将所述三个节点连接成三角形；

如果包含，则取次大内角余弦值对应的次大节点，检测所述次大节点与对应的次大前相邻节点和次大后相邻节点所构成的三角形外接圆内是否包含其他节点，并根据检测结果，进行所述三角网格划分。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述仿真结果包括所述三角网格的单元形状因子和单元长短纵横比；

相应的，所述根据所述复合材料的三维模型的仿真结果，确定所述复合材料外型面是否合格的步骤，包括：

判断所述单元形状因子和所述单元长短纵横比是否处于预设阈值范围内，若是，则确定所述复合材料外型面合格。

7.一种复合材料检测装置，其特征在于，所述装置包括：

模型获取模块，用于获取复合材料的三维模型；其中，所述复合材料的三维模型包括空隙区的三维模型和组合构件的三维模型，所述空隙区为三角空隙区，并填充有填充物，所述三维模型为在所述空隙区初始模型中插入等分节点后所形成的三角网格模型；

合格确定模块，用于根据所述复合材料的三维模型的仿真结果，确定所述复合材料外型面是否合格；

所述模型获取模块包括：构件模型建立单元，用于对所述组合构件进行网格划分后得到所述组合构件的三维模型；其中，所述网格包括三角网格；

初始节点获取单元，用于根据所述组合构件的三维模型，得到所述空隙区的初始模型，并获取初始模型截面中左右曲边上各行曲边节点和对应的曲边节点坐标，以及底边上的底边节点和对应的底边节点坐标；

等分节点插入单元，用于基于杨辉三角各行元素的个数，确定各行等分节点的数量；按照所述各行等分节点的数量，在各行中插入对应数量的所述等分节点；并记录各等分节点坐标；

截面模型建立单元，用于根据每相邻两行中各节点和对应的节点坐标，进行所述三角网格划分，直到完成所述初始模型截面的三角网格划分，得到所述初始模型截面的三角网格模型；其中，所述节点包括曲边节点、底边节点和等分节点，所述节点坐标包括曲边节点坐标、底边节点坐标和等分节点坐标；

三维模型建立单元，用于根据所述初始模型截面的三角网格模型，得到所述空隙区的三维模型。

8.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-6中任一项所述的复合材料检测方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的复合材料检测方法。

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