复合材料的周期性RVE创建方法、系统与计算机设备技术方案

本发明专利技术公开了复合材料的周期性RVE创建方法、系统与计算机设备，涉及复合材料微观结构模型创建技术领域，包括步骤：使用RSA算法在初始RV E内部和最终RVE外部分别生成随机纤维和周期性纤维，结合线性位移边界条件和特定的加载路径，采用动态有限元方法压缩初始RVE的四条边进入最终的RVE，获得复合材料的非周期性RVE，约束所有纤维的旋转自由度，结合周期性位移边界条件和特定的加载路径，采用动态有限元法将周期性纤维压缩进入非周期性RVE，获得复合材料周期性RVE。本发明专利技术只需将初始RVE和最终RVE中的非周期性纤维、周期性纤维进行压缩，就能创建复合材料的周期性RVE，具有良好的复合材料RVE创建效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合材料创建，特别涉及复合材料的周期性rve创建方法、系统与计算机设备。

技术介绍

1、由于可以考虑复合材料的复杂微观结构，数值预测方法能够准确预测复合材料的热-力学性能，为其在航空、航天、汽车和国防等领域的工程应用提供理论基础；同时，数值预测方法还可以建立复合材料微观结构与其热-力学性能的映射关系，为其制备成形及微观结构优化提供理论指导。

2、建立能够准确表征复合材料微观结构信息的rve是采用数值预测方法对其热-力学性能进行准确预测的前提。目前，复合材料的周期性rve创建方法主要有随机顺序吸附(rsa)类方法[l.yang,y.yan,z.ran,y.liu,composites sci ence and technology 76(2013)14-20]、蒙特卡洛(mc)类方法[a.a.gusev,p.j.hine,i.m.ward,compositesscience and technology 60(4)(2000)535-541]、基于分子动力学(md)类方法[e.ghossein,m.levesque,journal 本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合材料的周期性RVE创建方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种复合材料的周期性RVE创建方法，其特征在于，所述使用随机顺序吸附RSA算法在初始的二维周期性代表性体胞单元RVE内部生成特定数量、互不相交和给定形状的纤维，并在最终RVE外部生成特定数量、互不相交和给定形状的周期性纤维，其中初始RVE的尺寸为[-nL,nL]×[-nL,nL]，L为最终RVE的边长，n≥1.0，n/2表示初始RVE边长与最终RVE的边长比值，最终RVE的尺寸为[-0.5L,0.5L]×[-0.5L,0.5L]，且初始RVE内部生成特定数量Nl对应于完全位于复合材料最终...

【技术特征摘要】

1.一种复合材料的周期性rve创建方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种复合材料的周期性rve创建方法，其特征在于，所述使用随机顺序吸附rsa算法在初始的二维周期性代表性体胞单元rve内部生成特定数量、互不相交和给定形状的纤维，并在最终rve外部生成特定数量、互不相交和给定形状的周期性纤维，其中初始rve的尺寸为[-nl,nl]×[-nl,nl]，l为最终rve的边长，n≥1.0，n/2表示初始rve边长与最终rve的边长比值，最终rve的尺寸为[-0.5l,0.5l]×[-0.5l,0.5l]，且初始rve内部生成特定数量nl对应于完全位于复合材料最终rve内部纤维的体积分数v1,s，不包括周期性纤维及其镜像，最终rve外部生成特定数量对应于位于最终rve边界上的周期性纤维的体积分数v1,p，不包括其周期性镜像。

3.如权利要求1所述的一种复合材料的周期性rve创建方法，其特征在于，所述根据周期性位移边界条件和特定的加载路径将周期性纤维压缩进入非周期性rve中，其中周期性边界条件如下：

4.如权利要求1所述的一种复合材料的周期性rve创建方法，其特征在于，在所述约束所有初始rve内部纤维的旋转自由度之前，采用纤维定向算法对所有纤维的取向...

【专利技术属性】
技术研发人员：田文龙，齐乐华，晁许江，张亚军，
申请(专利权)人：西北工业大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：