一种基于主动学习的连续纤维增强复合材料按需设计方法技术

本发明专利技术公开了一种基于主动学习的连续纤维增强复合材料按需设计方法，包括以下步骤：采用四面体单元对材料进行离散化，开发了一种能自动划分纤维和基体单元的切割程序，结合Nurbs曲线对纤维路径进行描述，建立了复杂编织方式下连续纤维增强复合材料的参数化建模；针对参数化建模产生的连续纤维增强复合材料，采用有限元方法，对其模量进行预测；采用主动学习方法，在贝叶斯优化框架下，将复合材料参数化建模中的控制参数作为设计变量，模量预测计算结果作为目标函数，用户需求作为约束条件，选出材料模量最大对应的建模参数，实现连续纤维增强复合材料按需设计。续纤维增强复合材料按需设计。续纤维增强复合材料按需设计。

【技术实现步骤摘要】
一种基于主动学习的连续纤维增强复合材料按需设计方法


[0001]本专利技术涉及优化设计领域，具体涉及一种基于主动学习的连续纤维增强复合材料按需设计方法。

技术介绍

[0002]连续纤维增强陶瓷基复合材料自诞生以来，因其耐高温、高强度、强韧性、低密度、热膨胀小及抗磨损等优良性能，被广泛用于制造飞机、航天器、火箭等发动机和核能的关键部件。目前国内外各研究机构在材料制备、性能改良、制造工艺等相关领域开展了诸多开创性的研究工作。总体而言，我国在连续纤维增强陶瓷基复合材料基础研究、产业化和应用等方面与西方国家仍存在一定差距。
[0003]SiCf/SiC复合材料是一种典型的多级微结构复合材料，通过光学显微镜(OpticalMicroscope：OM)以及扫描电子显微镜(ScanningElectronMicroscope：SEM)等技术手段可以观测到，在纤维束尺度，SiCf/SiC复合材料由纤维束和填充于纤维束外部的基体材料构成，纤维束之间相互编织、缠绕。根据纤维束编织排布的方式不同，SiCf/SiC复合材料又分为2维编织布、2.5维编织穿刺和3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于主动学习的连续纤维增强复合材料按需设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：采用四面体单元对材料进行离散化，开发了一种能自动划分纤维和基体单元的切割程序，结合Nurbs曲线对纤维路径进行描述，建立了复杂编织方式下连续纤维增强复合材料的参数化建模；S2：针对参数化建模产生的连续纤维增强复合材料，采用有限元方法，对其模量进行预测；S3：采用主动学习方法，在贝叶斯优化框架下，将复合材料参数化建模中的控制参数作为设计变量，模量预测计算结果作为目标函数，用户需求作为约束条件，选出材料模量最大对应的建模参数，实现连续纤维增强复合材料按需设计。2.根据权利要求1所述的一种基于主动学习的连续纤维增强复合材料按需设计方法，其特征在于，所述步骤S1包括：S101：建立一个长方体材料，采用四面体单元对其进行离散化；S102：利用Nurbs生成纤维束编织曲线；S103：计算离散后所有节点到纤维束编织曲线的距离；S104：遍历所有单元，将单元分成纤维内部单元、外部单元，或被纤维穿过的单元；S105：对被纤维穿过的点进行切割，并重复步骤S103、S104将单元分为纤维内部单元和...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建涛，金铸城，杨富鑫，戚榃，曾庆丰，关康，冯志强，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：