CN113792420A - 一种考虑界面的单向随机纤维复合材料微观结构生成方法 - Google Patents
一种考虑界面的单向随机纤维复合材料微观结构生成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113792420A CN113792420A CN202111009053.6A CN202111009053A CN113792420A CN 113792420 A CN113792420 A CN 113792420A CN 202111009053 A CN202111009053 A CN 202111009053A CN 113792420 A CN113792420 A CN 113792420A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fiber
- fibers
- random
- microstructure
- model
- 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.)
- Granted
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 293
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 29
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 9
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 4
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000012916 structural analysis Methods 0.000 abstract 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2113/00—Details relating to the application field
- G06F2113/26—Composites
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
- G06F2119/14—Force analysis or force optimisation, e.g. static or dynamic forces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
本发明涉及一种考虑界面的单向随机纤维复合材料微观结构生成方法,属于复合材料结构分析领域。该方法考虑了纤维截面尺寸的概率分布规律,首先通过微观成像统计纤维截面尺寸信息,构建纤维截面尺寸的概率分布模型。然后在满足几何周期性边界条件、相邻纤维不重叠、纤维体积分数满足要求以及纤维截面尺寸服从分布规律的条件下,通过随机算法生成考虑界面的单向随机纤维复合材料微观结构。本发明建立的随机纤维复合材料微观结构,考虑纤维尺寸的概率分布规律及界面相,可模拟复合材料的真实细观结构,提高了单向纤维复合材料的力学性能预示准确度。
Description
技术领域
本发明属于复合材料结构分析领域,涉及一种复合材料微观结构生成方法,具体涉及一种考虑界面的单向随机纤维复合材料微观结构生成方法。
背景技术
复合材料具有高比强度、比刚度大,具有可设计性强、抗疲劳性能好等诸多优点,已在航天、航空、汽车、建筑以及医疗器械等方面广泛应用。由于复合材料内部结构复杂,具有基体相、纤维增强相和界面相等夹杂,如何通过数值方法准确预测复合材料的刚度、强度以及损伤过程成为研究的重点。
基于细观力学模型的数值方法是预测复合材料力学性能的重要方法之一,可以得到复合材料细观尺度的应力、应变场,通过均匀化方法得到复合材料的宏观力学性能。界面对复合材料性能控制起着重要作用,界面性能直接影响复合材料纤维和基体之间的应力传递与分布,界面还会影响到复合材料使用过程中内部的损伤积累与裂纹传播的历程,从而影响复合材料的力学性能和使用可靠性。建立符合实际复合材料微观结构是准确预测复合材料力学性能的前提条件。复合材料中的纤维和树脂在成型混合固化过程中,由于大量纤维单丝随树脂流动呈随机分布,且纤维在成型压力、温度和固化时间等因素的作用下其截面尺寸具有不一致性。因此,高效建立考虑界面和纤维随机分布的复合材料微观结构是开展细观力学研究的基础。
发明内容
要解决的技术问题
为了避免现有技术的不足之处,本发明提出一种考虑界面、纤维截面尺寸的概率分布规律、纤维随机分布以及满足几何周期性边界条件的单向随机纤维复合材料微观结构生成方法,该方法可以高效建立拟真的单向复合材料微观结构。
技术方案
一种考虑界面的单向随机纤维复合材料微观结构生成方法,其特征在于步骤如下:
步骤1:通过微观成像统计纤维截面尺寸信息,获取纤维直径的概率分布参数和纤维体积分数;
步骤2:在满足几何周期性边界条件、纤维不重叠的条件、纤维体积分数满足要求以及纤维截面尺寸服从分布规律的条件下,通过随机算法将纤维分布于微观结构模型区域内;
步骤3:以纤维的截面尺寸作为建立界面模型的依据,建立纤维-界面-基体的单向随机纤维复合材料微观结构模型。
本发明进一步的技术方案:步骤1通过微观成像设备扫描获取纤维截面的几何参数,统计复合材料纤维截面直径的分布规律,基于纤维直径分布规律建立概率分布模型并计算符合实际分布规律的模型参数。
本发明进一步的技术方案:所述的微观成像设备为显微镜或μ-CT。
本发明进一步的技术方案:步骤2中生成纤维的位置坐标在微观结构模型的区域内随机分布,随机算法应满足以下要求:1)相邻纤维不发生重叠且相邻纤维的间隙满足建立界面相模型;2)随机纤维在微观结构边界处满足几何周期性条件,即阵列后的微观结构模型在相邻边界上的纤维是互补的;3)随机生成纤维的总体积分数满足要求;4)纤维截面尺寸服从分布规律;根据以上四条标准判断纤维随机位置坐标是否满足要求,若不满足要求则重新生成直至满足要求为止。
本发明进一步的技术方案:随机算法的具体步骤如下:
1)将纤维分布在微观结构的区域划分为三类,第一类为纤维内包含微观结构模型任一顶点(A,B,C,D)的区域,第二类为纤维与微观结构模型四条边任意一条边相交的区域,第三类为纤维与微观结构模型边界均不相交的区域;当纤维随机位置坐标属于第一类和第二类时,需要考虑几何周期性边界条件,确保生成与该纤维在边界互补的纤维;
2)随机纤维位置属于第一类区域的判断依据如下,随机纤维的圆心坐标和对应的半径为(xi,yi,ri),判断该纤维圆心与微观结构模型四个顶点(A,B,C,D)的距离(d1,d2,d3,d4)与其半径ri的关系,若纤维半径ri>min(d1,d2,d3,d4),属于第一类区域;对于该类纤维,为满足几何周期性边界条件,其在微观模型其余三个顶点处依次生成互补纤维,4个互补纤维在模型范围内组成一根完整的纤维,其中,相邻顶点的互补纤维圆心距为微观结构模型的边长;此时,需要依次判断4个顶点的互补纤维与已生成的纤维是否重叠,若纤维重叠,则重新生成纤维随机坐标点,若不重叠,则保留生成的随机纤维;若纤维半径ri≤min(d1,d2,d3,d4),则该随机纤维不属于第一类区域,需要判断是否属于第二类区域;
3)随机纤维位置属于第二类区域的判断依据如下,随机纤维的圆心坐标和对应的半径为(xi,yi,ri),判断纤维圆心与微观结构模型四条边界的距离(Δd1,Δd2,Δd3,Δd4)与纤维半径ri的关系,当ri>min(Δd1,Δd2,Δd3,Δd4)时,该纤维与边界相交,属于第二类区域;对于该类纤维,为满足几何周期性边界条件,在纤维与相交边界的对边生成互补纤维,2个互补纤维在模型范围内组成一根完整的纤维,并确保两个互补纤维的圆心距离为微观结构模型的边长;此时,需要依次判断两个互补纤维与已生成的纤维是否重叠,若纤维重叠,则重新生成纤维随机坐标点,若不重叠,则保留生成的随机纤维;
4)若纤维半径ri≤min(Δd1,Δd2,Δd3,Δd4),则纤维与模型边界不相交,该随机纤维既不属于第一类区域,也不属于第二类区域;对于属于第三类区域的纤维而言,不需要考虑周期性边条件,但需要判断该纤维与已生成纤维的圆心距离d是否满足d>ri+ri-1+λ(ri+ri-1),即满足相邻纤维不重叠;
6)确保随机生成纤维的半径ri服从纤维截面尺寸的概率分布规律;
有益效果
本发明提出的一种考虑界面的单向随机纤维复合材料微观结构生成方法,充分考虑了纤维截面尺寸的概率分布规律,并在微观结构模型中考虑纤维尺寸的概率分布规律及界面相,可模拟复合材料的真实细观结构,提高了单向纤维复合材料的力学性能预示准确度。与传统方法相比,本方法建立的微观结构与实际的复合材料结构更加贴切,而且建立的微观结构中包含界面模型,可以进行复合材料损伤分析,从而提高复合材料细观力学计算的准确度。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明方法的流程框图;
图2为复合材料微观结构模型边界示意图;
图3为相邻纤维不重叠的示意图;
图4为纤维在微观结构模型边界处满足几何周期性条件的示意图,其中(a)纤维在微观模型顶点处满足周期性条件的示意图,(b)纤维与微观结构模型边界相交时满足周期性条件的示意图;
图5为单向随机纤维复合材料微观结构示意图,其中(a)单向复合材料微观结构示意图,(b)复合材料微观结构的基体示意图,(c)复合材料微观结构的纤维示意图,(d)复合材料微观结构的界面示意图,(e)复合材料微观结构的纤维-界面-基体示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图和实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明所采用的技术方案步骤如下:
步骤1:为构建单向随机纤维复合材料微观结构模型,采用显微镜或μ-CT扫描获取纤维截面的几何参数,统计纤维截面尺寸分布规律,建立纤维截面尺寸的概率分布模型,基于纤维截面尺寸的分布规律,确定纤维截面尺寸的概率分布模型参数,如建立纤维直径服从正态分布的模型,确定模型的期望值μ和方差σ;
步骤2:将纤维的圆心坐标随机分布于微观结构模型内,满足以下条件:1)相邻纤维不发生重叠且相邻纤维的间隙满足建立界面相模型;2)边界处满足几何周期性条件;3)纤维体积分数满足要求;4)纤维截面尺寸服从分布规律;
步骤3:考虑不同截面尺寸的纤维和基体之间的相互作用关系,以纤维的截面尺寸作为建立界面相模型的依据,假设界面模型的尺寸为λri,即纤维半径ri乘以系数λ。为避免相邻纤维界面重叠,λ的取值范围为式中Vf为纤维体积分数。
进一步,步骤2包括以下步骤:
1)随机生成的纤维在微观结构边界处应满足几何周期性条件、相邻纤维不重叠、纤维体积分数满足要求以及纤维截面尺寸服从分布规律。为便于程序化编程实现,将纤维分布在微观结构的区域划分为三类,第一类为纤维内包含微观结构模型任一顶点(A,B,C,D)的区域,第二类为纤维与微观结构模型四条边任意一条边相交的区域,第三类为纤维与微观结构模型边界均不相交的区域。当纤维随机位置坐标属于第一类和第二类时,需要考虑几何周期性边界条件,确保生成与该纤维在边界互补的纤维;
2)随机纤维位置属于第一类区域的判断依据如下,随机纤维的圆心坐标和对应的半径为(xi,yi,ri),判断该纤维圆心与微观结构模型四个顶点(A,B,C,D)的距离(d1,d2,d3,d4)与其半径ri的关系,若纤维半径ri>min(d1,d2,d3,d4),属于第一类区域。对于该类纤维,为满足几何周期性边界条件,其在微观模型其余三个顶点处依次生成互补纤维,4个互补纤维在模型范围内组成一根完整的纤维,其中,相邻顶点的互补纤维圆心距为微观结构模型的边长。此时,需要依次判断4个顶点的互补纤维与已生成的纤维是否重叠,若纤维重叠,则重新生成纤维随机坐标点,若不重叠,则保留生成的随机纤维。若纤维半径ri≤min(d1,d2,d3,d4),则该随机纤维不属于第一类区域,需要判断是否属于第二类区域;
3)随机纤维位置属于第二类区域的判断依据如下,随机纤维的圆心坐标和对应的半径为(xi,yi,ri),判断纤维圆心与微观结构模型四条边界的距离(Δd1,Δd2,Δd3,Δd4)与纤维半径ri的关系,当ri>min(Δd1,Δd2,Δd3,Δd4)时,该纤维与边界相交,属于第二类区域。对于该类纤维,为满足几何周期性边界条件,在纤维与相交边界的对边生成互补纤维,2个互补纤维在模型范围内组成一根完整的纤维,并确保两个互补纤维的圆心距离为微观结构模型的边长。此时,需要依次判断两个互补纤维与已生成的纤维是否重叠,若纤维重叠,则重新生成纤维随机坐标点,若不重叠,则保留生成的随机纤维;
4)若纤维半径ri≤min(Δd1,Δd2,Δd3,Δd4),则纤维与模型边界不相交,该随机纤维既不属于第一类区域,也不属于第二类区域。对于属于第三类区域的纤维而言,不需要考虑周期性边条件,但需要判断该纤维与已生成纤维的圆心距离d是否满足d>ri+ri-1+λ(ri+ri-1),即满足相邻纤维不重叠;
5)确保随机生成纤维的半径ri服从纤维截面尺寸的概率分布规律;
为了使本领域技术人员更好地理解本发明,下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
本实例以建立某复合材料单向板的微观结构为例,给出了实施过程。
一种考虑界面的单向随机纤维复合材料的微观结构生成方法,流程图如图1所示,具体操作如下:
步骤1:首先,制备复合材料待观测试样,通过显微镜扫描获取纤维截面的几何参数,统计纤维截面尺寸的分布规律。其次,基于分布规律建立纤维截面尺寸的正态分布模型,并通过统计的纤维截面尺寸信息,获得正态分布模型参数。本例中的纤维体积分数为Vf=42%,纤维截面尺寸的正态分布期望值为μ=7.1,标准差为σ=0.21。
步骤2:拟建立的复合材料微观结构为正方体,边长l1=l2=l3=40μm(如图2所示),将纤维圆心坐标随机分布于微观结构模型内,依次生成随机纤维,直至随机生成的纤维满足纤维体积分数时停止。对于随机生成的每根纤维均要判断是否满足以下条件:1)相邻纤维不发生重叠且相邻纤维的间隙满足建立界面相模型(如图3所示,Ii-ri=λri);2)纤维在微观结构模型的边界处满足几何周期性条件(如图4所示);3)纤维体积分数满足要求(Vi≥42%);4)纤维截面尺寸服从实际概率分布规律。本例中在满足上述4个条件的情况下,共生成了17根纤维,体积分数为Vi=42.36%。
步骤3:考虑不同截面尺寸的纤维和基体之间的相互作用关系,以纤维的截面尺寸作为建立界面模型的依据,假设界面相模型的厚度尺寸为λri,λ=0.02,基于纤维圆心坐标和界面厚度,建立界面模型。最终获得包含纤维、界面和基体的单向复合材料微观结构模型,如图5所示。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种考虑界面的单向随机纤维复合材料微观结构生成方法,其特征在于步骤如下:
步骤1:通过微观成像统计纤维截面尺寸信息,获取纤维直径的概率分布参数和纤维体积分数;
步骤2:在满足几何周期性边界条件、纤维不重叠的条件、纤维体积分数满足要求以及纤维截面尺寸服从分布规律的条件下,通过随机算法将纤维分布于微观结构模型区域内;
步骤3:以纤维的截面尺寸作为建立界面模型的依据,建立纤维-界面-基体的单向随机纤维复合材料微观结构模型。
2.根据权利要求1所述的一种考虑界面的单向随机纤维复合材料微观结构生成方法,其特征在于:步骤1通过微观成像设备扫描获取纤维截面的几何参数,统计复合材料纤维截面直径的分布规律,基于纤维直径分布规律建立概率分布模型并计算符合实际分布规律的模型参数。
3.根据权利要求2所述的一种考虑界面的单向随机纤维复合材料微观结构生成方法,其特征在于所述的微观成像设备为显微镜或μ-CT。
4.根据权利要求1所述的一种考虑界面的单向随机纤维复合材料微观结构生成方法,其特征在于:步骤2中生成纤维的位置坐标在微观结构模型的区域内随机分布,随机算法应满足以下要求:1)相邻纤维不发生重叠且相邻纤维的间隙满足建立界面相模型;2)随机纤维在微观结构边界处满足几何周期性条件,即阵列后的微观结构模型在相邻边界上的纤维是互补的;3)随机生成纤维的总体积分数满足要求;4)纤维截面尺寸服从分布规律;根据以上四条标准判断纤维随机位置坐标是否满足要求,若不满足要求则重新生成直至满足要求为止。
5.根据权利要求4所述的一种考虑界面的单向随机纤维复合材料微观结构生成方法,其特征在于随机算法的具体步骤如下:
1)将纤维分布在微观结构的区域划分为三类,第一类为纤维内包含微观结构模型任一顶点(A,B,C,D)的区域,第二类为纤维与微观结构模型四条边任意一条边相交的区域,第三类为纤维与微观结构模型边界均不相交的区域;当纤维随机位置坐标属于第一类和第二类时,需要考虑几何周期性边界条件,确保生成与该纤维在边界互补的纤维;
2)随机纤维位置属于第一类区域的判断依据如下,随机纤维的圆心坐标和对应的半径为(xi,yi,ri),判断该纤维圆心与微观结构模型四个顶点(A,B,C,D)的距离(d1,d2,d3,d4)与其半径ri的关系,若纤维半径ri>min(d1,d2,d3,d4),属于第一类区域;对于该类纤维,为满足几何周期性边界条件,其在微观模型其余三个顶点处依次生成互补纤维,4个互补纤维在模型范围内组成一根完整的纤维,其中,相邻顶点的互补纤维圆心距为微观结构模型的边长;此时,需要依次判断4个顶点的互补纤维与已生成的纤维是否重叠,若纤维重叠,则重新生成纤维随机坐标点,若不重叠,则保留生成的随机纤维;若纤维半径ri≤min(d1,d2,d3,d4),则该随机纤维不属于第一类区域,需要判断是否属于第二类区域;
3)随机纤维位置属于第二类区域的判断依据如下,随机纤维的圆心坐标和对应的半径为(xi,yi,ri),判断纤维圆心与微观结构模型四条边界的距离(Δd1,Δd2,Δd3,Δd4)与纤维半径ri的关系,当ri>min(Δd1,Δd2,Δd3,Δd4)时,该纤维与边界相交,属于第二类区域;对于该类纤维,为满足几何周期性边界条件,在纤维与相交边界的对边生成互补纤维,2个互补纤维在模型范围内组成一根完整的纤维,并确保两个互补纤维的圆心距离为微观结构模型的边长;此时,需要依次判断两个互补纤维与已生成的纤维是否重叠,若纤维重叠,则重新生成纤维随机坐标点,若不重叠,则保留生成的随机纤维;
4)若纤维半径ri≤min(Δd1,Δd2,Δd3,Δd4),则纤维与模型边界不相交,该随机纤维既不属于第一类区域,也不属于第二类区域;对于属于第三类区域的纤维而言,不需要考虑周期性边条件,但需要判断该纤维与已生成纤维的圆心距离d是否满足d>ri+ri-1+λ(ri+ri-1),即满足相邻纤维不重叠;
5)确保随机生成纤维的半径ri服从纤维截面尺寸的概率分布规律;
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111009053.6A CN113792420B (zh) | 2021-08-31 | 2021-08-31 | 一种考虑界面的单向随机纤维复合材料微观结构生成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111009053.6A CN113792420B (zh) | 2021-08-31 | 2021-08-31 | 一种考虑界面的单向随机纤维复合材料微观结构生成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113792420A true CN113792420A (zh) | 2021-12-14 |
CN113792420B CN113792420B (zh) | 2024-03-19 |
Family
ID=78876733
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111009053.6A Active CN113792420B (zh) | 2021-08-31 | 2021-08-31 | 一种考虑界面的单向随机纤维复合材料微观结构生成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113792420B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115130320A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-09-30 | 福州大学 | 一种适用于纤维增强水泥基复合材料的空间纤维模拟方法 |
CN117283864A (zh) * | 2023-09-28 | 2023-12-26 | 常州维仁数字科技有限公司 | 一种纤维增强材料的3d打印数字模型构建方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104112069A (zh) * | 2014-07-04 | 2014-10-22 | 南京航空航天大学 | 基于微结构图像识别的纤维增韧复合材料各向异性导热系数预估方法 |
DE102015014752A1 (de) * | 2015-11-13 | 2017-05-18 | Audi Ag | Verfahren zum Herstellen eines Faserverbundwerkstoff-Bauteils und Faserverbundwerkstoff-Bauteil |
CN109190167A (zh) * | 2018-08-01 | 2019-01-11 | 东南大学 | 单向长纤维增强复合材料的横向微观结构生成方法 |
RU2689803C1 (ru) * | 2018-06-26 | 2019-05-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) | Способ автоматизированного построения трехмерной модели гетерогенной структуры композиционного материала с волокнами |
CN110555279A (zh) * | 2019-09-10 | 2019-12-10 | 北京航空航天大学 | 双随机条件下三维四向编织复合材料强度的多尺度分析方法 |
CN112632780A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-09 | 西北工业大学 | 一种复合材料三维模型建立方法 |
CN113112457A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-07-13 | 北京航空航天大学 | 纤维增强复合材料不确定性分析方法及装置 |
DE102020204585B3 (de) * | 2020-04-09 | 2021-08-19 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zur Simulation der Faserorientierung faserverstärkter Kunststoffe im Spritzguss, Verfahren zur Berechnung makroskopischer physikalischer Parameter eines faserverstärkten Kunststoffs und Verfahren zur Simulation eines Spritzgusses eines Bauteils aus einem faserverstärkten Kunststoff |
-
2021
- 2021-08-31 CN CN202111009053.6A patent/CN113792420B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104112069A (zh) * | 2014-07-04 | 2014-10-22 | 南京航空航天大学 | 基于微结构图像识别的纤维增韧复合材料各向异性导热系数预估方法 |
DE102015014752A1 (de) * | 2015-11-13 | 2017-05-18 | Audi Ag | Verfahren zum Herstellen eines Faserverbundwerkstoff-Bauteils und Faserverbundwerkstoff-Bauteil |
RU2689803C1 (ru) * | 2018-06-26 | 2019-05-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) | Способ автоматизированного построения трехмерной модели гетерогенной структуры композиционного материала с волокнами |
CN109190167A (zh) * | 2018-08-01 | 2019-01-11 | 东南大学 | 单向长纤维增强复合材料的横向微观结构生成方法 |
CN110555279A (zh) * | 2019-09-10 | 2019-12-10 | 北京航空航天大学 | 双随机条件下三维四向编织复合材料强度的多尺度分析方法 |
DE102020204585B3 (de) * | 2020-04-09 | 2021-08-19 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zur Simulation der Faserorientierung faserverstärkter Kunststoffe im Spritzguss, Verfahren zur Berechnung makroskopischer physikalischer Parameter eines faserverstärkten Kunststoffs und Verfahren zur Simulation eines Spritzgusses eines Bauteils aus einem faserverstärkten Kunststoff |
CN112632780A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-09 | 西北工业大学 | 一种复合材料三维模型建立方法 |
CN113112457A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-07-13 | 北京航空航天大学 | 纤维增强复合材料不确定性分析方法及装置 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
LEI YANG ETAL.: "A new method for generating random fibre distributions for fibre reinfoced composites", COMPOSITES SCIENCE AND TECHNOLOGY, vol. 76 * |
万永菁等: "一种用于纤维增强复合材料微观结构图像目标识别的改进模糊分类系统建模方法", 华东理工大学学报, vol. 34, no. 3 * |
刘玉佳;燕瑛;苏玲;: "双随机分布细观分析模型与复合材料性能预报", 复合材料学报, no. 02 * |
宫妍;任洪娥;马岩;: "MLFB纤维微观结构的数学描述与仿真", 木材加工机械, no. 01 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115130320A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-09-30 | 福州大学 | 一种适用于纤维增强水泥基复合材料的空间纤维模拟方法 |
CN115130320B (zh) * | 2022-07-19 | 2024-06-04 | 福州大学 | 一种适用于纤维增强水泥基复合材料的空间纤维模拟方法 |
CN117283864A (zh) * | 2023-09-28 | 2023-12-26 | 常州维仁数字科技有限公司 | 一种纤维增强材料的3d打印数字模型构建方法 |
CN117283864B (zh) * | 2023-09-28 | 2024-04-23 | 常州维仁数字科技有限公司 | 一种纤维增强材料的3d打印数字模型构建方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113792420B (zh) | 2024-03-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Regli et al. | The new frontiers in computational modeling of material structures | |
CN113792420A (zh) | 一种考虑界面的单向随机纤维复合材料微观结构生成方法 | |
Sriramula et al. | Quantification of uncertainty modelling in stochastic analysis of FRP composites | |
CN110706352B (zh) | 基于多边形随机骨料的混凝土三相细观模型构建及内氯离子侵蚀数值模拟方法 | |
CN107451307B (zh) | 一种多尺度计算复杂复合材料结构等效刚度矩阵的方法 | |
CN107451308B (zh) | 一种复杂复合材料结构等效热传导系数多尺度计算方法 | |
CN106815408B (zh) | 长纤维复合材料随机结构生成及其弹性性能预测方法 | |
CN110334461B (zh) | 一种陶瓷基复合材料螺栓预制体-结构一体化设计方法 | |
CN107451309B (zh) | 一种多尺度计算复杂复合材料结构等效热膨胀系数的方法 | |
CN110175419A (zh) | 风机叶片复合材料细观力学损伤演化分析方法 | |
Wang et al. | A new geometric modelling approach for 3D braided tubular composites base on Free Form Deformation | |
Wang et al. | Hygrothermal aging effect on the water diffusion in glass fiber reinforced polymer (GFRP) composite: Experimental study and numerical simulation | |
CN108334676A (zh) | 一种基于python再生混凝土三维随机球形骨料模型的构建方法 | |
CN115238555A (zh) | 一种基于局部均匀化的基于局部均匀化的三维编织复合材料薄壁结构多尺度分析方法 | |
CN115482891A (zh) | 基于凸多边形的再生混凝土细观随机骨料模型的构建方法 | |
Li et al. | Automation of tow wise modelling for automated fibre placement and filament wound composites | |
CN108932385A (zh) | 一种编织复合材料内部变截面纤维束代表性体元的建模方法 | |
CN110866353B (zh) | 基于应变邻域的飞机复合材料结构优化方法 | |
Geng et al. | Research status and prospect of machine learning in construction 3D printing | |
Li et al. | A novel modeling method for the mechanical behavior of 3D woven fabrics considering yarn distortion | |
Šeta et al. | Modelling fiber orientation during additive manufacturing-compression molding processes | |
Liu et al. | Generation of random fiber distributions for unidirectional fiber‐reinforced composites based on particle swarm optimizer | |
Hayder et al. | Efficient generation of random fiber distribution by combining random sequential expansion and particle swarm optimization algorithms | |
CN114091225A (zh) | 一种二维任意形状骨料颗粒离散元数值试样建模方法 | |
Ma et al. | Effect of embedded periodic fiber placement gap defects on the microstructure and bistable behavior of thermoplastic composite laminates |
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 |