一种颗粒增强复合材料的虚拟建模方法技术

本发明专利技术公开了一种颗粒增强复合材料的虚拟建模方法，基于ABAQUS平台和python语言，包括材料三维几何尺寸的确定；在颗粒增强复合材料三维几何建模过程中，采用虚拟格子的方法，相邻格子的公用顶点只分布一个球形颗粒，颗粒的重心即为格子顶点，在正方体中，球形颗粒即为增强相，其余部分统称为为基体；运用ABAQUS录制的脚本代码整理编译形成Python自动建模计算脚本，将编程生成的球形颗粒分布规则以坐标的形式输入到脚本文件中，直接提交ABAQUS内核运算，并将研究变量设置为Python脚本中的函数变量，通过选择不同的体分比即可生成相应颗粒增强复合材料的几何模型。不依赖于ABAQUS之外的任何CAD软件，大大降低了对ABAQUS以外软件的依赖性和必要性。

A virtual modeling method for particle reinforced composites

The invention discloses a method for modeling virtual particle reinforced composites, ABAQUS platform and Python based language, including the determination of the three-dimensional geometry of materials; in particle reinforced composite 3D geometric modeling process, using the method of virtual grid, adjacent lattice public vertex only distribution of a spherical particles, particles that center of gravity lattice vertex in the cubic, spherical particles is enhanced, the rest are collectively referred to as the matrix; using ABAQUS script code compiled form Python finishing automatic modeling calculation script, the spherical particles generated by the distribution rules of programming coordinate form the input to the script file, directly to the ABAQUS kernel operation, and research variable is set to the Python script function variables, by choosing different volume fraction can be generated in particle reinforced composites Geometric model. Without relying on any CAD software outside of ABAQUS, it greatly reduces the dependence and necessity of software outside of ABAQUS.

【技术实现步骤摘要】
一种颗粒增强复合材料的虚拟建模方法
本专利技术涉及一种计算机三维虚拟建模领域，具体来说是一种颗粒增强复合材料的虚拟几何建模方法，特别是一种涉及基于ABAQUS平台和python语言的颗粒增强复合材料三维几何建模方法。
技术介绍
ABAQUS是一套功能强大的工程模拟有限元分析软件，其非线性分析、计算功能强大，可解决线性和复杂的非线性问题。由于ABAQUS优秀的分析能力和模拟复杂系统的可靠性，使得ABAQUS被各国的工业和研究中所广泛的采用。通过编写内核脚本来实现整个有限元建模过程是ABAQUS二次开发的途径之一。ABAQUS软件本身拥有良好的应用程序接口，而它是Python语言的一个扩展接口。利用该接口来开发的应用程序可以创建友好的人机交互界面，进而实现对软件内核的操作。ABAQUS脚本接口与ABAQUS/CAE的通信关系如图1所示。ABAQUS软件包含一个基于特征的几何造型系统，在此系统模块下可以建立简单的几何模型。但其三维建模功能有限，对于复杂的三维模型一般需要借助其他CAD软件建模，然后将其保存为中间格式(stp/step或igs格式)后导入ABAQUS软件编辑调用。这不仅要求A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种颗粒增强复合材料的虚拟建模方法，基于ABAQUS平台和python语言，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)，材料三维几何尺寸的确定：假设在一个边长为9i的正方体内均匀分布若干球形颗粒，将9i边长分为9等分，每个分割点为一个球形颗粒重心，则一条边上均布10个球形颗粒，球形颗粒体积占整个正方体体积的百分比即为材料的体分比，设材料的体分比为ρ，通过控制球形颗粒的直径计算获得材料的体分比值的大小；步骤(2)，在颗粒增强复合材料三维几何建模过程中，为防止颗粒重叠现象，采用虚拟格子的方法，相邻格子的公用顶点只分布一个球形颗粒，颗粒的重心即为格子顶点，在正方体中，球形颗粒即为增强相，其余部分统称为为基...

【技术特征摘要】
1.一种颗粒增强复合材料的虚拟建模方法，基于ABAQUS平台和python语言，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)，材料三维几何尺寸的确定：假设在一个边长为9i的正方体内均匀分布若干球形颗粒，将9i边长分为9等分，每个分割点为一个球形颗粒重心，则一条边上均布10个球形颗粒，球形颗粒体积占整个正方体体积的百分比即为材料的体分比，设材料的体分比为ρ，通过控制球形颗粒的直径计算获得材料的体分比值的大小；步骤(2)，在颗粒增强复合材料三维几何建模过程中，为防止颗粒重叠现象，采用虚拟格子的方法，相邻格子的公用顶点只分布一个球形颗粒，颗粒的重心即为格子顶点，在正方体中，球形颗粒即为增强相，其余部分统称为为基体；步骤(3)，运用ABAQUS录制的脚本代码整理编译形成Pyt...

【专利技术属性】
技术研发人员：林彬，赵菲菲，隋天一，王安颖，魏金花，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12