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龙图腾网获悉浙江工业大学申请的专利引入随机褶皱缺陷及其概率分布的纤维增强复合材料储氢气瓶虚拟测试方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115438545B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211074006.4，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权引入随机褶皱缺陷及其概率分布的纤维增强复合材料储氢气瓶虚拟测试方法是由文安戈;马利设计研发完成，并于2022-09-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本引入随机褶皱缺陷及其概率分布的纤维增强复合材料储氢气瓶虚拟测试方法在说明书摘要公布了：引入随机褶皱缺陷及其概率分布的纤维增强复合材料储氢气瓶虚拟测试方法，包括：S1.建立纤维增强复合材料中褶皱缺陷的细观力学模型；S2.建立纤维增强复合材料储氢气瓶的有限元模型，划分单元并编号；S3.基于MATLAB‑Python程序混编，建立纤维增强复合材料储氢气瓶中随机褶皱缺陷的参数化、跨尺度植入方法；S4.对引入随机褶皱缺陷及其概率分布的纤维增强复合材料储氢气瓶开展内压加载下的虚拟测试，获得力学响应输出结果。本发明基于参数化、跨尺度的方法，简化了宏观结构中褶皱缺陷的建模复杂度并提升了建模效率；实现引入随机褶皱缺陷及其概率分布的纤维增强复合材料储氢气瓶虚拟测试。

本发明授权引入随机褶皱缺陷及其概率分布的纤维增强复合材料储氢气瓶虚拟测试方法在权利要求书中公布了：1.引入随机褶皱缺陷及其概率分布的纤维增强复合材料储氢气瓶虚拟测试方法，其特征在于，包括下述过程： S1.建立纤维增强复合材料中褶皱缺陷的细观力学模型； S2.建立纤维增强复合材料储氢气瓶的有限元模型，划分单元并编号； S3.基于MATLAB-Python程序混编，建立纤维增强复合材料储氢气瓶中随机褶皱缺陷的参数化、跨尺度植入方法；具体包括： S3.1：建立纤维增强复合材料储氢气瓶中的褶皱缺陷及其分布的参数化描述，具体包括： 3.1.a提取最大纤维偏转角θmax作为褶皱的缺陷特征参数，其与描述褶皱几何结构的波幅A和波长L参数具有等价转换关系： AL＝tanθmaxπ6 3.1.b采用正态分布描述褶皱缺陷的严重程度分布： 其中S表示最大纤维偏转角θmax的均值，xμ表示标准差； 3.1.c采用对指定区域Yi按一定概率pi随机抽取单元，并对其赋予特征缺陷参数来实现缺陷在空间中的随机分布；将结构中的缺陷视为离散型随机变量y，y＝0时非缺陷，并通过一定的关系式表达；随机选出的每一个单元都将对应一个缺陷特征参数，因此样本空间Y中的离散型随机变量y表示为： gy＝Py≠0,y∈Yi＝pi,Y＝Y1,Y2,...,YN8 S3.2：基于MATLAB平台，建立生成符合一定分布的褶皱缺陷特征参数并实现其在单元中随机指配的程序模块，在模块中对指配了缺陷特征参数的单元计算相应的等效刚度矩阵，具体实现方式为： 3.2.a基于MATLAB平台，通过randsample函数在复合材料结构的n个单元编号中随机生成nd个缺陷单元编号，作为满足一定分布要求的缺陷空间分布随机数输入： Gnd＝randsamplen,nd9 3.2.b通过normrnd函数生成nd个符合一定均值和期望的褶皱缺陷特征参数θmax作为缺陷结构变量输入参数： θmax＝normrndS,xμ,nd10 3.2.c遍历循环所有单元，并根据单元编号判断是否为缺陷单元，若是缺陷单元，则调用根据过程S1建立的针对复合材料褶皱缺陷细观力学模型的三维有限元计算程序“Magicmatrix”，引入材料参数、复合材料铺层参数和缺陷特征参数，计算缺陷单元的等效刚度矩阵并保存；若非缺陷单元，则根据复合材料的铺层参数计算单元刚度矩阵并保存； S3.3：基于ABAQUS-Python二次开发功能，建立跨尺度建模方法，将缺陷单元的数学表征引入复合材料结构模型；建立Python脚本程序子模块，通过启动用于Python的MATLAB引擎，调用MATLAB的随机褶皱缺陷及其本构的生成程序模块，并读取MATLAB输出的褶皱缺单元的退化刚度矩阵或无缺陷单元的刚度矩阵；接着，通过Python脚本访问ABAQUS对象模型数据Mdb进入Python解释器，访问Model以实现褶皱缺陷等效材料参数在ModelDatabase的材料属性赋予，将MATLAB内的非缺陷单元以及缺陷单元的刚度矩阵批量输入ABAQUS环境下的复合材料结构模型对应的单元中，从而实现与ABAQUS的数据交互； S4.对引入随机褶皱缺陷及其概率分布的纤维增强复合材料储氢气瓶开展内压加载下的虚拟测试，获得力学响应输出结果。

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