用于预测多层材料的物理性质的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于预测多层材料的物理性质的系统和方法，当开发具有层压结构的多层材料时，利用该系统和方法可以预测整个层压体的诸如弹性模量、剪切模量和泊松比的物理性质，可以预测多层材料的整个层压体的均匀化鲁棒性，而且可以在包括依赖于诸如温度变化和湿度变化的环境因素的膨胀应力的外力出现时预测每层的应力和应变。层的应力和应变。层的应力和应变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于预测多层材料的物理性质的系统和方法


[0001]本申请要求于2021年8月27日提交的韩国专利申请第10
‑
2021
‑
0113913号、于2021年10月19日提交的韩国专利申请第10
‑
2021
‑
0138918号和于2022年7月13日提交的韩国专利申请第10
‑
2022
‑
0086176号的优先权和权益，这些申请的公开内容通过引用整体并入本文中。
[0002]本专利技术涉及用于预测多层材料的物理性质的系统和方法，并且更具体地，涉及用于在开发多层材料时预测多层材料的物理性质的系统和方法。

技术介绍

[0003]聚合物膜指非纤维扁平塑料模制品，其轻、具有良好的隔离性、高透明度并且相对便宜，因此其用于诸如包装材料、家庭用品、电子设备、汽车和飞机的许多领域。
[0004]例如，诸如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的合成聚合物被加工成聚合物膜，并在韩国和国外广泛使用，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于预测多层材料的物理性质的系统，所述多层材料具有n个层压膜(n是2或更大的整数)，所述系统包括：输入单元，将包括每层(k)的弹性模量(E
k
)、泊松比(υ
k
)、剪切模量(G
k
)、厚度(Z
k
)和层压角度(θ
k
)以及所述多层材料的总厚度(h)中的任何一个或更多个的值输入至所述输入单元；控制单元，其通过应用输入至所述输入单元的值来计算所述多层材料的物理性质；显示器，其连接至所述控制单元；以及存储单元，其连接至所述控制单元，其中，所述控制单元处理输入至所述输入单元的值，以计算所述多层材料的弹性模量(/E
x,y
)、剪切模量(/G
x,y
)和泊松比(/υ
x,y
)中的任何一个或更多个。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制单元通过应用所输入的每层(k)的弹性模量(E
k
)、泊松比(υ
k
)和剪切模量(G
k
)中的任何一个或更多个来计算每层(k)的刚度矩阵([Q]
k
)，设置每层(k)的刚度矩阵([Q]
k
)的逆矩阵([S]
k
)，通过将每层(k)的层压角度(θ
k
)反映在所述刚度矩阵([Q]
k
)中来重置每层(k)的刚度矩阵，通过接收每层(k)的厚度信息、使用所述重置的刚度矩阵的值来计算所述多层材料的刚度矩阵([A]
x,y
,[B]
x,y
,[D]
x,y
)，设置所述多层材料的刚度矩阵([A]
x,y
,[B]
x,y
,[D]
x,y
)的柔度矩阵([a]
x,y
,[b]
x,y
,[c]
x,y
,[d]
x,y
)，以及使用所述多层材料的总厚度(h)和柔度矩阵([a]
x,y
,[b]
x,y
,[c]
x,y
,[d]
x,y
)的值，计算所述多层材料的弹性模量(/E
x,y
)、剪切模量(/G
x,y
)和泊松比(/υ
x,y
)中的任何一个或更多个。3.根据权利要求1所述的系统，其中，输入至所述输入单元的值包括以下中的任何一个或更多个：每层(k)的纵向方向(1)和横向方向(2)上的弹性模量(E
k1,2
)，每层(k)的纵向方向(1)和横向方向(2)上的泊松比(υ
k1,2
)，每层(k)的纵向方向(1)和横向方向(2)上的剪切模量(G
K1,2
)，每层的纵向方向(1)相对于所述多层材料的x方向的角度(θ
k
)，其中，x方向是指所述多层材料的平面中任意设定的方向，以及每层(k)的厚度(Z
k
)，其中，所述控制单元处理输入至所述输入单元的值，以计算所述多层材料的弹性模量(/E
x,y
)、剪切模量(/G
x,y
)和泊松比(/υ
x,y
)中的任何一个或更多个。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述控制单元使用弹性模量(E
k1,2
)、泊松比(υ
k1,2
)和剪切模量(G
K1,2
)来计算每层(k)的纵向方向(1)和横向方向(2)上的刚度矩阵([Q]
k1,2
)，设置每层(k)的纵向方向(1)和横向方向(2)上的刚度矩阵([Q]
k1,2
)的逆矩阵([S]
k1,2
)，通过将每层(k)的层压角度(θ
k
)反映至所述刚度矩阵([Q]
k1,2
)来重置每层(k)的刚度矩阵([Q]
kx,y
)，通过接收每层(k)的厚度信息、使用所述重置的刚度矩阵的值来计算所述多层材料的刚度矩阵([A]
x,y
,[B]
x,y
,[D]
x,y
)，设置所述多层材料的刚度矩阵([A]
x,y
,[B]
x,y
,[D]
x,y
)的柔度矩阵([a]
x,y
,[b]
x,y
,
[c]
x,y
,[d]
x,y
)，以及使用所述多层材料的总厚度(h)和柔度矩阵([a]
x,y
,[b]
x,y
,[c]
x,y
,[d]
x,y
)的值，计算所述多层材料的弹性模量(/E
x,y
)、剪切模量(/G
x,y
)和泊松比(/υ
x,y
)。5.根据权利要求1所述的系统，其中，输入至所述输入单元的值还包括：每层(k)的纵向方向(1)和横向方向(2)上的热膨胀系数(α
k1,2
)，每层(k)的纵向方向(1)和横向方向(2)上的水膨胀系数(β
k1,2
)，温度变化(ΔT)，以及湿度变化(ΔC)，其中，所述控制单元处理输入至所述输入单元的值，以计算每层(k)的应变(ε
kx,y
)和每层(k)的应力(σ
kx,y
)。6.根据权利要求1所述的系统，包括：输入单元，将每层(k)的纵向方向(1)和横向方向(2)上的弹性模量(E
k1,2
)、每层(k)的纵向方向(1)和横向方向(2)上的泊松比(υ
k1,2
)、每层(k)的纵向方向(1)和横向方向(2)上的剪切模量(G
K1,2
)、每层(k)的纵向方向(1)相对于所述多层材料的x方向的角度(θ
k
)、每层(k)的厚度(Z
k
)、每层(k)的纵向方向(1)和横向方向(2)上的热膨胀系数(α
k1,2
)、每层(k)的纵向方向(1)和横向方向(2)上的水膨胀系数(β
k1,2
)、温度变化(ΔT)和湿度变化(ΔC)输入至所述输入单元；控制单元，其连接至所述输入单元，并且包括多层材料性质计算单元和层应变和应力计算单元；显示器，其连接至所述控制单元；以及存储单元，其连接至所述控制单元。7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述控制单元使用弹性模量(E
k1,2
)、泊松比(υ
k1,2
)和剪切模量(G
K1,2
)来计算每层(k)的纵向方向(1)和横向方向(2)上的刚度矩阵([Q]
k1,2
)，设置每层(k)的纵向方向(1)和横向方向(2)上的刚度矩阵([Q]
k1,2
)的逆矩阵([S]
k1,2
)，通过将每层(k)的层压角度(θ
k
)反映在所述刚度矩阵([Q]
k1,2
)中来重置每层(k)的刚度矩阵([Q]
kx,y
)，通过接收每层(k)的厚度信息、使用所述重置的刚度矩阵的值来计算所述多层材料的刚度矩阵([A]
x,y
,[B]
x,y
,[D]
x,y
)，设置所述多层材料的刚度矩阵([A]
x,y
,[B]
x,y
,[D]
x,y
)的柔度矩阵([a]
x,y
,[b]
x,y
,[c]
x,y
,[d]
x,y
)，以及使用所述多层材料的总厚度(h)和柔度矩阵([a]
x,y
,[b]
x,y
,[c]
x,y
,[d]
x,y
)的值，计算所述多层材料的弹性模量(/E
x,y
)、剪切模量(/G
x,y
)和泊松比(/υ
x,y
)。8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述控制单元使用每层(k)的热膨胀系数(α
k1,2
)、水膨胀系数(β
k1,2
)、温度变化(ΔT)和湿度变化(ΔC)来计算在每层(k)的主方向上由每层(k)的水膨胀产生的自由层湿热应变(e
k1,2
)，通过将每层(k)的层压角度(θ
k
)反映在所述自由层湿热应变(e
k1,2
)中来计算每层(k)的湿热应变变形(e
kx,y,s
)，基于每层(k)的湿热应变变形(e
kx,y,s
)、每层(k)的刚度矩阵([Q]
kx,y
)和每层(k)的厚度(Z
k
)，计算在所述多层材料中产生的湿热力(N
HTx,y,s
)和湿热力矩(M
HTx,y,s
)，
通过将外力(N,M)添加至湿热力(N
H...

【专利技术属性】
技术研发人员：文圣男，金贤泰，全相珍，郑镇美，崔镇旭，任谭爀，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：