[发明专利]一种纤维增强复合材料在低温下热残余应力的数值计算方法在审
| 申请号： | 201711418553.9 | 申请日： | 2017-12-25 |
| 公开（公告）号： | CN108090963A | 公开（公告）日： | 2018-05-29 |
| 发明（设计）人： | 杨雷;武湛君;徐浩;刘科海;高东岳;李志伟 | 申请（专利权）人： | 大连理工大学 |
| 主分类号： | G06T17/20 | 分类号： | G06T17/20 |
| 代理公司： | 大连东方专利代理有限责任公司 21212 | 代理人： | 姜玉蓉;李洪福 |
| 地址： | 116024 辽*** | 国省代码： | 辽宁;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 残余应力 复合材料 元模型 纤维增强复合材料 纤维 周期性边界条件 力学性能参数 低温领域 基体材料 数值计算 随机分布 体积单元 温度相关 温度载荷 预测 构建 网格 施加 赋予 应用 | ||
【权利要求书】：
1.一种纤维增强复合材料在低温下热残余应力的数值计算方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1:基于纤维随机分布构建复合材料的代表性体积单元RVE；
S2:对复合材料的代表性体积单元划分网格得到计算所需的有限元模型：采用有限元软件，对复合材料RVE划分三维实体网格，纤维和基体的网格之间通过结点相连，其中复合材料RVE中相对的两个面的网格保持一致；
S3:将纤维和基体材料与温度相关的热/力学性能参数赋予有限元模型：假设纤维的热/力学性能不随温度而变化，基体材料的弹性模量和热膨胀系数随温度而变化；
S4:为有限元模型添加周期性边界条件：其中周期性边界条件的施加是通过在各个对应面的结点之间添加多点约束来实现；
S5:对有限元模型施加温度载荷：其中温度载荷为从室温降低到所设定的低温；
S6:计算得到复合材料在低温下的微观热残余应力，获得复合材料在低温下的微观热残余应力结果。
2.根据权利要求1所述的一种纤维增强复合材料在低温下热残余应力的数值计算方法，其特征还在于：S1中生成纤维随机分布的方法为：选定一个窗口，先填入第一根纤维，并以第一根纤维为中心，在其周围依次随机填入新的纤维直到填满；然后转到第二根纤维，在其周围依次随机填入新的纤维，直到填满；对之后的每根纤维依次重复上述过程，直到整个窗口被填满，再随机删除纤维使得纤维体积含量接近目标体积含量。
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