【技术实现步骤摘要】
一种纤维随机分布生成方法、系统、电子设备及介质
[0001]本专利技术涉及复合材料
，特别是涉及一种纤维随机分布生成方法、系统、电子设备及介质。
技术介绍
[0002]纤维增强复合材料由于其高比强度、比刚度，质量轻，优良的抗疲劳性能以及耐腐蚀性能，在航空航天、汽车领域应用越来越广泛。通过建立代表性体积单元的方式对纤维增强复合材料的弹性属性进行预测，以及通过考虑基体，纤维，纤维
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基体界面的本构关系，孔隙缺陷，热残余应力等因素对复合材料的断裂等力学行为进行预测成为了当前复合材料力学性能分析与结构设计的重要方向。
[0003]组分材料的特性，夹杂物的几何形状，空间分布都强烈影响着复合材料内部的力学作用，进而影响宏观结构的力学性能，因此，考虑纤维随机分布的代表性体积单元(Representative volume element，RVE)受到了学者们的青睐。近年来，研究者们提出了各种各样的算法生成纤维随机分布的RVE。在算法发展之初，人们考虑纤维不能相撞，提出了硬核模型。但这个模型生成的纤维含量不能...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种纤维随机分布生成方法，其特征在于，包括：在纤维生成窗口内随机生成第一根纤维；以所述第一根纤维为中心，基于周期性边界条件多次采用人工鱼群算法在所述纤维生成窗口内生成初始纤维团簇；在生成所述初始纤维团簇的纤维生成窗口内移动搜索框，当每次移动后的所述搜索框内纤维体积分数小于所述预设体积分数时，则基于硬核模型在每次移动后的所述搜索框内进行撒点得到新的纤维，直到所述搜索框在所述纤维生成窗口内移动完毕，根据所述预设体积分数对所述纤维生成窗口内的纤维进行删减得到最终生成的纤维。2.根据权利要求1所述的一种纤维随机分布生成方法，其特征在于，所述以所述第一根纤维为中心，基于周期性边界条件多次采用人工鱼群算法在所述纤维生成窗口内生成初始纤维团簇，具体包括：基于周期性边界条件以所述第一根纤维为中心采用人工鱼群算法在所述纤维生成窗口内生成第一迭代次数下的纤维集合；判断所述纤维生成窗口内的纤维体积分数是否大于或等于预设体积分数，得到第一判断结果；若所述第一判断结果为否，则根据当前迭代次数下的纤维集合内各纤维为中心，基于周期性边界条件采用人工鱼群算法在所述纤维生成窗口内生成下一迭代次数下的纤维集合，并更新迭代次数以及返回所述“判断所述纤维生成窗口内的纤维体积分数是否大于或等于预设体积分数，得到第一判断结果”；若所述第一判断结果为是，则停止迭代。3.根据权利要求1所述的一种纤维随机分布生成方法，其特征在于，所述在生成所述初始纤维团簇的纤维生成窗口内移动搜索框，当每次移动后的所述搜索框内纤维体积分数小于所述预设体积分数时，则基于硬核模型在每次移动后的所述搜索框内进行撒点得到新的纤维，直到所述搜索框在所述纤维生成窗口内移动完毕，根据所述预设体积分数对所述纤维生成窗口内的纤维进行删减得到最终生成的纤维，具体包括：设置搜索框的长度、宽度以及移动步长；在生成所述初始纤维团簇的纤维生成窗口内移动所述搜索框，并计算移动后的所述搜索框内的纤维体积分数；判断移动后的所述搜索框内的纤维体积分数是否小于所述预设体积分数，得到第二判断结果；若所述第二判断结果为是，则基于硬核模型和周期性边界条件在所述搜索框内进行撒点，并返回所述“在生成所述初始纤维团簇的纤维生成窗口内移动所述搜索框，并计算移动后的所述搜索框内的纤维体积分数”，直到所述搜索框在所述纤维生成窗口内移动完毕；若所述第二判断结果为否，则返回所述“在生成所述初始纤维团簇的纤维生成窗口内移动所述搜索框，并计算移动后的所述搜索框内的纤维体积分数”，直到所述搜索框在所述纤维生成窗口内移动完毕；基于所述周期性边界条件，根据所述预设体积分数对所述纤维生成窗口内的纤维进行删减得到最终生成的纤维。4.一种纤维随机分布生成系统，其特征在于，包括：
第一根纤维生成模块，用于在纤维生成窗口内随机生成第一根纤维；初始纤维团簇生成模块...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄明辉，刘劲松，李毅波，潘晴，陈超，岳强，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
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