[发明专利]玻璃纤维材料部件力学仿真方法及装置

说明书

本发明公开了一种玻璃纤维材料部件力学仿真方法及装置，所述方法包括：根据所述部件的仿真参数，注塑仿真构建所述部件的模流分析模型；根据所述部件的仿真参数，仿真构建所述部件的结构力学仿真模型；将所述模流分析模型映射到所述部件的结构力学仿真模型，获得所述部件的结构力学仿真模型的每一个子单元的纤维取向；获取所述玻璃纤维材料在从0到90度之间的每一个方向上的应力应变数据；获取所述结构力学仿真模型的每一个子单元的应力应变数据，根据接收到测试应力数据，对优化后的所述部件的结构力学仿真模型进行形变测试，获得所述部件的仿真形变数据。采用本发明实施例，考虑到纤维的各向异性，提高了结构力学仿真分析准确率。

技术领域

本发明涉及计算机仿真领域，尤其涉及一种玻璃纤维材料部件力学仿真方法及装置。

背景技术

在塑胶材料中添加玻璃纤维的目的是为了增加材料本身的强度，但由于玻璃纤维材料在注塑成型过程中随着塑胶流动方向的改变纤维会发生取向，而取向的方向性将较大程度的影响产品结果的刚强度。通常情况，纤维以0度和90度取向，制件的应力应变值相差接近一倍。

但是在进行结构力学仿真时，输入模型不具备纤维的属性，即模型内部各个方向的应力应变为相同值，我们称之为各向同性，而实际产品中的纤维取向是各向异性的，即每根纤维都具有不同的取向性，从而导致产品本身每个区域具有不同的力学性能，所以传统的结构力学仿真无法真实的模拟实际纤维增强产品的力学性能。

传统的结构力学仿真往往采用纤维单一的取向方向即各向同性替代纤维的各向异性，默认分析误差的存在并采用增加安全系数的方式予以弥补。

传统的结构力学仿真模式采用增加安全系数的方式予以弥补，一来对主观经验要求比较高，对于安全系数的确定人为因素影响较大，二来每个产品的结构、模具方案、成型工艺参数都不相同，纤维的取向角度也都不同，采用单一的经验安全系统去修正误差势必以点带面，以偏概全，使分析结果与实际存在较大差异，最终导致设计的产品结构较弱或者较强，与精益设计的目标背道而驰。

发明内容

本发明实施例提出的一种玻璃纤维材料部件力学仿真方法及装置，考虑到纤维的各向异性，提高了结构力学仿真分析准确率。

本发明实施例提供一种玻璃纤维材料部件力学仿真方法，包括：

根据所述部件的仿真参数，注塑仿真构建所述部件的模流分析模型；所述注塑仿真参数包括所述部件采用玻璃纤维材料和所述部件的产品结构；所述模流分析模型包括每一个子单元的纤维取向；

根据所述部件的仿真参数，仿真构建所述部件的结构力学仿真模型；

将所述模流分析模型映射到所述部件的结构力学仿真模型，获得所述部件的结构力学仿真模型的每一个子单元的纤维取向；

获取所述玻璃纤维材料在从0到90度之间的每一个方向上的应力应变数据；

从所述玻璃纤维材料在从0到90度之间的每一个方向上的应力应变数据中，根据所述结构力学仿真模型的每一个子单元的纤维取向，获取所述结构力学仿真模型的每一个子单元的应力应变数据，完成所述部件的结构力学仿真模型的优化；

根据接收到测试应力数据，对优化后的所述部件的结构力学仿真模型进行形变测试，获得所述部件的仿真形变数据；

其中，所述获取所述玻璃纤维材料在从0到90度之间的每一个方向上的应力应变数据，具体为：

获取所述玻璃纤维材料在三个互不相同的方向上的应力应变数据；

根据所述玻璃纤维材料在三个互不相同的方向上的应力应变数据，拟合生成所述纤维材料从0到90度之间的每一个方向上的应力应变数据。

进一步地，所述三个互不相同的方向分别为0度、45度和90度。