复合材料智能设计与分析平台制造技术

本发明专利技术属于计算机模拟分析技术领域，具体涉及复合材料智能设计与分析平台。它包括：目标复合材料模拟部、材料分析部和优化设计部；所述目标复合材料模拟部，用于提供给用户选择目标复合材料的基体和增强材料，并定义目标复合材料结构；所述材料分析部，用于使用预设的失效准则，评估目标复合材料的强度，以识别目标复合材料中的失效区域；所述优化设计部，用于不断改变该单元的结构，然后向该单元施加外部载荷力，计算在外部载荷力下的应力和应变，直到应力和应变在设定的范围内。本发明专利技术不仅提高了复合材料的设计效率和精度，还满足了用户的个性化定制需求，提供了全面的材料分析和设计功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算机模拟分析，具体涉及复合材料智能设计与分析平台。

技术介绍

1、复合材料作为一种重要的先进材料，在航空航天、汽车、船舶、建筑等领域具有广泛的应用前景。其具有优异的性能，如高强度、轻质化、耐腐蚀性和设计自由度等，因此备受工程领域的关注。然而，复合材料的设计与分析是一项复杂而耗时的工作，需要考虑多种材料组合、结构参数和力学性能，以确保最终产品具有良好的性能和可靠性。

2、在过去，工程师和设计师通常依靠经验和试错方法进行复合材料的设计与分析。他们需要手动选择材料组合、定义结构参数，并进行繁琐的手工计算和实验验证。这种方法存在以下问题：依赖于个人经验和直觉，设计结果的客观性和可靠性受到限制。需要大量的时间和人力成本，设计周期长，成本高。很难精确地控制复合材料的结构参数和力学性能，容易出现设计偏差和性能不稳定的问题。随着计算机技术的发展，有限元分析软件成为了复合材料设计与分析的重要工具。这些软件可以对复材料进行建模、力学分析和优化设计，提高了设计效率和精度。然而，现有的有限元分析软件存在以下问题：使用门槛高，需要专业的技能和培训才能熟练本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.复合材料智能设计与分析平台，其特征在于，它包括：目标复合材料模拟部、材料分析部和优化设计部；所述目标复合材料模拟部，用于提供给用户选择目标复合材料的基体和增强材料，并定义目标复合材料结构；所述材料分析部，用于计算目标复合材料的层间剪切刚度；对于目标复合材料每一层，通过应力平衡计算层间应力分布；基于层间应力分布和层间剪切刚度，计算目标复合材料的层间应力分布；使用预设的失效准则，评估目标复合材料的强度，以识别目标复合材料中的失效区域；所述优化设计部，用于基于目标复合材料结构，建立目标复合材料的三维模型，在三维模型中标注出失效区域，基于三维模型，使用有限元法，将三维模型转换为有限元模型中的...

【技术特征摘要】

1.复合材料智能设计与分析平台，其特征在于，它包括：目标复合材料模拟部、材料分析部和优化设计部；所述目标复合材料模拟部，用于提供给用户选择目标复合材料的基体和增强材料，并定义目标复合材料结构；所述材料分析部，用于计算目标复合材料的层间剪切刚度；对于目标复合材料每一层，通过应力平衡计算层间应力分布；基于层间应力分布和层间剪切刚度，计算目标复合材料的层间应力分布；使用预设的失效准则，评估目标复合材料的强度，以识别目标复合材料中的失效区域；所述优化设计部，用于基于目标复合材料结构，建立目标复合材料的三维模型，在三维模型中标注出失效区域，基于三维模型，使用有限元法，将三维模型转换为有限元模型中的节点和单元，划分几何体，生成节点网络，连接节点以定义单元；找到失效区域对应的单元，计算该单元的刚度矩阵，然后执行以下过程：固定该单元的结构，不断改变该单元的基体和增强材料，然后向该单元施加外部载荷力，计算在外部载荷力下的应力和应变，直到应力和应变在设定的范围内；固定该单元的基体和增强材料，不断改变该单元的结构，然后向该单元施加外部载荷力，计算在外部载荷力下的应力和应变，直到应力和应变在设定的范围内。

2.如权利要求1所述的复合材料智能设计与分析平台，其特征在于，目标复合材料模拟部定义的目标复合材料的基体包括：玻璃、金属、陶瓷、木材、橡胶或聚合物泡沫；目标复合材料模拟部定义的目标复合材料的增强材料包括：纤维、纳米颗粒、碳纳米管或片材；根据目标复合材料的基体和目标复合材料的增强材料，得到目标复合材料的拉伸强度和目标复合材料的压缩强度。

3.如权利要求2所述的复合材料智能设计与分析平台，其特征在于，目标复合材料模拟部定义目标复合材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑益华，黎演明，马蓝宇，徐梦雪，莫秋凤，赖文钦，
申请(专利权)人：广西科学院，
类型：发明
国别省市：