北华航天工业学院;北京理工大学付宏鸽获国家专利权
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龙图腾网获悉北华航天工业学院;北京理工大学申请的专利一种多角度的连续性纤维增强复合材料的参数化建模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:CN119560069B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-17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:202411601189.X,技术领域涉及:G16C60/00;该发明授权一种多角度的连续性纤维增强复合材料的参数化建模方法是由付宏鸽;连军明;解丽静;黄留洋;纪煦;郑广花;赵光耀设计研发完成,并于2024-11-11向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种多角度的连续性纤维增强复合材料的参数化建模方法在说明书摘要公布了:本发明提供了一种多角度的连续性纤维增强复合材料的参数化建模方法,涉及复合材料仿真技术领域,包括以下步骤:在原始坐标系下进行内部基体建模;设计三种形状的骨料并在内部基体模型中进行建模生成三种孔隙;进行纤维建模得到纤维体外接立方体,进行外部基体建模,得到外部基体模型;基于内部基体模型、骨料、纤维体外接立方体和外部基体模型进行布尔运算,得到最终模型;利用Abaqus对最终模型进行参数化编程,并计算得到外形尺寸。本发明能够在范围内的任意角度进行建模,研究任意纤维角度下的连续纤维增强复合材料含孔隙缺陷的切削机理,实现更精确的工件建模和更流畅的仿真计算流程。
本发明授权一种多角度的连续性纤维增强复合材料的参数化建模方法在权利要求书中公布了:1.一种多角度的连续性纤维增强复合材料的参数化建模方法,其特征在于,包括以下步骤: 构建原始坐标系,并在所述原始坐标系下进行内部基体建模,得到内部基体模型; 设计圆球形、椭球形和随机多面体形三种形状的骨料,并基于三种形状的骨料,在所述内部基体模型中进行建模,生成圆球形、椭球形和随机多面体形三种形状的孔隙; 在所述原始坐标系下,设定纤维角度,将所述内部基体体模型的体对角线设置为纤维体外接立方体的外形尺寸,计算纤维数量并进行纤维建模,得到纤维体模型; 在所述原始坐标系下,将所述纤维体外接立方体的体对角线设置为外部基体的外形尺寸,并进行外部基体建模,得到外部基体模型; 基于所述内部基体模型、骨料、所述纤维体模型和所述外部基体模型进行布尔运算,得到最终模型; 利用Abaqus对所述最终模型进行参数化编程,并计算得到所述最终模型的外形尺寸; 基于所述内部基体模型、骨料、所述纤维体模型和所述外部基体模型进行布尔运算,得到最终模型,包括: 在所述原始坐标系中循环装配骨料和所述内部基体模型并进行布尔运算,得到含孔隙的内部基体,完成第一次装配操作,所述第一次装配操作中,骨料为切割体,所述内部基体模型为被切割体; 在所述原始坐标系下,将所述内部基体模型的体心坐标设置为坐标原点并构建第二坐标系; 在所述第二坐标系中装配所述内部基体模型和所述外部基体模型并进行布尔运算,得到中空外部基体,完成第二次装配操作,所述第二次装配操作中,移动所述外部基体模型至所述外部基体模型的体心与所述第二坐标系的坐标原点重合,以进行所述第二次装配;所述内部基体模型为切割体,所述外部基体模型为被切割体; 装配所述含孔隙的内部基体和所述纤维体模型进行布尔运算,得到含孔隙的中空内部基体,完成第三次装配,所述第三次装配操作中,通过移动所述纤维体模型至所述纤维体模型的体心与所述第二坐标系的坐标原点重合,并将所述纤维体模型先后绕Y轴方向和Z轴方向旋转任意角度,以进行所述第三次装配;纤所述纤维体模型为切割体,所述含孔隙的内部基体为被切割体; 重新装配所述纤维体模型和所述中空外部基体进行布尔运算,得到最终模型,完成第四次装配。
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