[发明专利]一种基于再生核粒子算法的复合材料铺覆性分析方法

权利要求书

1.一种基于再生核粒子算法的复合材料铺覆性分析方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1、构建复合材料铺覆模具的几何模型；

S2、根据复合材料预制体的形式选取目标复合材料预制体材料，对目标复合材料预制体的材料参数进行设置；

S3、对复合材料铺覆模具的几何模型进行粒子离散以得到离散颗粒，并确定离散颗粒的初始位置、影响域和影响域半径；

S4、利用再生核粒子算法构造影响域内离散颗粒的形函数，根据离散颗粒的位置和影响域半径，利用形函数和影响域内离散颗粒的位移构造全场位移场函数；

S5、利用边界转化方法对全场位移场函数进行边界处理，以消除边界不一致性引起的误差，联立动量方程、几何方程、物理方程及边界条件构造动量方程的等效积分弱形式方程；

S6、将边界处理后的全场位移场函数带入等效积分弱形式方程中求解得到影响域的刚度矩阵，各离散颗粒的质量特性转换与集成得到影响域的质量矩阵，各离散颗粒的阻尼特性转换与集成得到影响域的阻尼矩阵；

S7、将刚度矩阵、施加的外力、质量矩阵和阻尼矩阵代入中心差分法递推公式中进行代数求解获得离散颗粒不同时刻的位移，将不同时刻的位移代入等效积分弱形式方程中得到复合材料预制体在复合材料铺覆模具的型面上的铺覆结果。

2.如权利要求1所述的基于再生核粒子算法的复合材料铺覆性分析方法，其特征在于，中心差分法的递推公式：

若t与t-Δt时刻的位移已知，则可以进一步求解出t+Δt时刻的位移，M、C和K分别代表影响域的质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵；F_t是t时刻外力和。

3.如权利要求1所述的基于再生核粒子算法的复合材料铺覆性分析方法，其特征在于，所述复合材料预制体的形式包括但不限于预浸料、单向布、平纹布、斜纹布和缎纹布。

4.如权利要求1所述的基于再生核粒子算法的复合材料铺覆性分析方法，其特征在于，所述复合材料预制体的材料参数包括但不限于密度、厚度、单位面积成本、剪切模量、拉伸模量、压缩模量和剪切自锁角度。

5.如权利要求1所述的基于再生核粒子算法的复合材料铺覆性分析方法，其特征在于，所述复合材料预制体的铺覆性分析结果包括但不限于形变、应力、纤维方向、厚度、褶皱和架桥。