[发明专利]一种长纤维增强复合材料等效力学性能预测方法有效
| 申请号： | 201910821548.5 | 申请日： | 2019-09-02 |
| 公开（公告）号： | CN110532702B | 公开（公告）日： | 2021-04-27 |
| 发明（设计）人： | 刘金祥;白文君;武元昊 | 申请（专利权）人： | 北京理工大学 |
| 主分类号： | G06F30/23 | 分类号： | G06F30/23;G06Q10/04;G06F111/04;G06F111/10;G06F119/14 |
| 代理公司： | 北京正阳理工知识产权代理事务所(普通合伙) 11639 | 代理人： | 邬晓楠 |
| 地址： | 100081 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 本发明公开的一种长纤维增强复合材料等效力学性能预测方法，属于材料科学与工程应用领域。实现方法为：基于随机序列添加法建立纤维随机分布的三维代表体积单元RVE几何模型，进行有限元网格划分并对纤维单元、基体单元和界面单元赋予相应材料参数，通过脱粘界面单元的模量退化以模拟界面脱粘缺陷，在含有界面脱粘缺陷有限元模型边界施加周期性边界条件及所需位移载荷，基于均质化方法求复合材料等效力学性能，通过改变界面脱粘比例实现不同界面脱粘缺陷条件下的等效力学性能预测，对比工程应用的含有界面随机脱粘的等效力学性能预测结果和制备成品的力学性能实测结果，改进长纤维增强复合材料制备工艺，充分且安全地发挥复合材料承载结构力学性能。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 纤维 增强 复合材料 等效 力学性能 预测 方法 | ||
【主权项】：
1.一种长纤维增强复合材料等效力学性能预测方法，其特征在于：包括如下步骤，/n步骤一，基于随机序列添加方法建立纤维随机分布的三维代表体积单元RVE几何模型；/n步骤二，对步骤一所建立的三维代表体积单元RVE模型进行有限元网格划分，在所有的纤维周围的界面位置处提取节点，并根据所提取的节点生成界面节点集合及与其一致的节点编号列表；利用所提取的界面节点生成界面单元集合及单元编号列表；/n步骤三：提取有限元模型中所有纤维节点，利用所提取纤维节点生成纤维单元集合及与其一致的单元编号列表，对生成的纤维单元集合的单元赋予纤维材料参数；提取所有基体节点，利用所提取基体节点生成基体节点集合及与之一致的单元编号列表，对生成的基体单元集合的单元赋予基体材料参数；在已生成的界面处的单元集中随机选取界面单元，将随机选取的界面单元模量进行退化作为界面存在的随机脱粘缺陷，剩余界面单元作为未脱粘界面单元赋予相应的未脱粘界面材料参数，即实现各组分材料参数的赋值处理；/n步骤三所述各组分材料参数指步骤三中纤维材料参数、基体材料参数、脱粘界面材料参数以及未脱粘界面材料参数；/n步骤四：在已生成的含有固定比例的纤/基界面随机脱粘的三维代表体积单元RVE有限元模型边界施加周期性边界条件及所需位移载荷；/n步骤五：基于步骤四中的三维代表体积单元RVE有限元模型，由界面脱粘缺陷比例反映考虑界面随机脱粘缺陷的长纤维增强复合材料内部存在界面随机脱粘缺陷情况，按照步骤三赋值处理的各组分材料参数，基于均质化过程求解复合材料等效力学性能，即实现界面固定脱粘缺陷比例情况下的等效力学性能预测。/n
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