[发明专利]碳纤维增强复合材料工件的疲劳寿命预测方法

权利要求书

1.一种碳纤维增强复合材料工件的疲劳寿命预测方法，其特征在于，包括：

建立碳纤维增强复合材料工件的试验模型；

将所述试验模型划分为多个分析单元，并确定各所述分析单元的分析特征，所述分析特征至少包括每组纤维的方向；

根据各所述分析单元的分析特征和预设的对应关系确定所述试验模型的力学性能参数；

根据预设的模拟工况和所述力学性能参数，确定所述试验模型在所述模拟工况下的应力数据；

根据所述应力数据确定所述试验模型的目标疲劳曲线，以作为所述碳纤维增强复合材料工件的疲劳曲线。

2.根据权利要求1所述的疲劳寿命预测方法，其特征在于，根据预设的模拟工况和所述力学性能参数，确定所述试验模型在所述模拟工况下的应力数据包括：

根据所述力学性能参数确定所述试验模型的参考疲劳曲线；

将所述参考疲劳曲线与预设的标准疲劳曲线范围进行比较；

在所述参考疲劳曲线位于所述标准疲劳曲线范围内的情形下，根据预设的模拟工况和所述力学性能参数确定所述试验模型在所述模拟工况下的应力数据。

3.根据权利要求2所述的疲劳寿命预测方法，其特征在于，根据预设的模拟工况和所述力学性能参数，确定所述试验模型在所述模拟工况下的应力数据还包括：

在所述参考疲劳曲线超出所述标准疲劳曲线范围的情形下，重新将所述试验模型划分为多个分析单元，并确定各所述分析单元的分析特征。

4.根据权利要求2所述的疲劳寿命预测方法，其特征在于，根据所述力学性能参数确定所述试验模型的参考疲劳曲线包括：

确定分析条件，所述分析条件包括载荷类型、平均应力修正方式、应力分量及疲劳修正参数；

根据所述力学性能参数和所述分析条件确定所述参考疲劳曲线。

5.根据权利要求1所述的疲劳寿命预测方法，其特征在于，所述分析特征还包括每组纤维的纤维长度和孔隙率中至少一者。

6.根据权利要求1所述的疲劳寿命预测方法，其特征在于，将所述试验模型划分为多个分析单元包括：

通过代表体积单元法将所述试验模型划分为多个分析单元。

7.根据权利要求6所述的疲劳寿命预测方法，其特征在于，确定各所述分析单元的分析特征包括：

采用Digimat软件通过代表体积单元法将所述试验模型划分为多个分析单元，并确定各所述分析单元的分析特征。

8.根据权利要求1所述的疲劳寿命预测方法，其特征在于，根据各所述分析单元的分析特征和预设的对应关系确定所述试验模型的力学性能参数包括：

采用ANSYS软件根据各所述分析单元的分析特征和预设的对应关系计算所述试验模型的力学性能参数。

9.根据权利要求1所述的疲劳寿命预测方法，其特征在于，根据预设的模拟工况和所述力学性能参数，确定所述试验模型在所述模拟工况下的应力数据包括：

采用ANSYS软件根据预设的模拟工况和所述力学性能参数对所述试验模型进行模拟试验，并确定所述试验模型在所述模拟工况下的应力数据。

10.根据权利要求1所述的疲劳寿命预测方法，其特征在于，根据所述应力数据确定所述试验模型的目标疲劳曲线包括：

采用nCode软件根据所述应力数据确定所述试验模型的目标疲劳曲线。