[发明专利]一种平纹编织复合材料预制体细观模型建立方法

权利要求书

1.一种平纹编织复合材料预制体细观模型建立方法，其特征在于，所述方法包括：

S1：选择铺层网格模型，并输入所需参数，所述参数包括经线、纬线的坐标数据，纱线间隙z，铺层厚度h，纱线长径尺寸d，建模精度e，其中，d＜z；

S2：按照预设顺序遍历网格中的经线和纬线，设遍历到的经线为K_i，纬线为L_j，经线K_i和纬线L_j的交点为O_i,j，设g＝i+j，判断g的奇偶性，若g为偶数，定义交点O_i,j为经纱波峰点、纬纱波谷点，若g为奇数，定义交点O_i,j为经纱波谷点、纬纱波峰点，完成网格中各交点的分类；

S3：利用经线和纬线的交点将经线分隔为若干个曲线段，采用建模精度e将每个曲线段进行等分，根据每个曲线段的起始端点是否为经纱波峰点，将每个曲线段的起始端点、终止端点和曲线段中各等分节点分别映射为类正弦曲线上的点，直到遍历全部曲线段和经线，将铺层网格中的经线映射为经纱中心线曲线组；

S4：利用纬线和经线的交点将纬线分隔为若干个曲线段，采用建模精度e将每个曲线段进行等分，根据每个曲线段的起始端点是否为纬纱波峰点，将每个曲线段的起始端点、终止端点和曲线段中各等分节点分别映射为类正弦曲线上的点，直到遍历全部曲线段和纬线，将铺层网格中的纬线映射为纬纱中心线曲线组，得到铺层网格整体平纹编织纱线中心线曲线组；

S5：根据纬线以及对应的纬纱曲线段各节点和映射节点，获取经纱中心线曲线组各节点的经线截面，并连接经纱截面得到平纹编织复合材料预制体经纱细观几何模型；

S6：根据经线以及对应的经纱曲线段各节点和映射节点，获取纬纱中心线曲线组各节点的纬线截面，并连接纬纱截面得到平纹编织复合材料预制体纬纱细观几何模型；

S7：组合经纱细观几何模型和纬纱细观几何模型，得到平纹编织复合材料预制体整体细观几何模型，完成建模。

2.根据权利要求1所述的一种平纹编织复合材料预制体细观模型建立方法，其特征在于，在步骤S2中，所述按照预设顺序遍历网格中的经线和纬线，设遍历到的经线为K_i，纬线为L_j，经线K_i和纬线L_j的交点为O_i,j，设g＝i+j，判断g的奇偶性，若g为偶数，定义交点O_i,j为经纱波峰点、纬纱波谷点，若g为奇数，定义交点O_i,j为经纱波谷点、纬纱波峰点，完成网格中各交点的分类的过程包括如下步骤：

S21：设位于网格中心的经线为K₀，向右依次为K₁,…K_m，向左依次为K_-1,K_-2,…K_-n，位于网格中心的纬线为L₀，向上依次为L₁,…L_v，向下依次为L_-1,L_-2,…L_-w；

S22：按照K₀,K₁,…K_m,K_-1,K_-2,…K_-n的顺序遍历经线，设遍历到的经线为K_i；

S23：按照L₀,L₁,…L_v,L_-1,L_-2,…L_-w的顺序遍历纬线，设遍历到的纬线为L_j；

S24：设经线K_i和纬线L_j的交点为O_i,j，定义g＝i+j，判断g的奇偶性，若g为偶数，定义交点O_i,j为经纱波峰点、纬纱波谷点，若g为奇数，定义交点O_i,j为经纱波谷点、纬纱波峰点；

S25：定义交点O_i,j处的单位平面法向量为

其中，分别为经线K_i、纬线为L_j在交点O_i,j处的切向向量；

S26：重复步骤S23至步骤S25，直到完成当经线为K_i时，全部纬线的遍历；

S27：重复步骤S22至步骤S26，直到完成全部经线的遍历。