一种碳纤维树脂基复合材料高体积分数纤维空间分布方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种碳纤维树脂基复合材料高体积分数纤维空间分布方法及系统，包括：S1：获取若干个落在指定生成区域内的纤维坐标点和纤维半径；S2：根据纤维坐标点和纤维半径，确定纤维中心坐标；S3：判断纤维坐标点是否落入死区区域，若落入死区区域，则进行单根纤维的重定位；S4：判断指定区域内是否达到目标纤维体积分数，若没有达到纤维体积分数，则继续放置纤维，进行S5，若达到目标纤维体积分数，则进行S6；S5：将指定区域内已确定坐标信息的多根纤维空间位置进行重定位；S6：达到目标纤维体积分数之后，生成相应的图像来检查纤维之间的位置关系是否满足相互不重叠的几何约束，若不满足，对指定区域内的纤维进行二次重定位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于树脂基复合材料领域，包括碳纤维、玻璃纤维以及其他特种纤维树脂基复合材料，具体涉及一种碳纤维树脂基复合材料高体积分数纤维空间分布方法及系统。

技术介绍

1、纤维增强复合材料的层次化结构使其成为多尺度分析的理想对象。众所周知，它们在毫米尺度上的力学性能是由增强纤维的组成特性和空间分布所决定的，增强纤维的尺寸在微米量级。一种最有效的策略是自下而上的多尺度策略，旨在从组分材料尺度(纤维、基体以及界面)开始预测材料的力学行为，也就是从微观(组分)，细观(单层)到宏观(零部件)等。采用这种方法，在有限元框架内可以进行从微观组分到宏观零部件的复合材料虚拟测试。纤维空间分布是准确预测复合材料力学性能最核心的几何建模基础。为了实现这一目标，许多纤维空间分布算法被发展，例如基于模式识别的图像识别，基于统计信息的空间描述，基于随机分布算法等方法，然而这些算法最大可生成的纤维体积分数只有60％。对于航空级别的cfrp，纤维体积分数一般在55％～65％之间；对于编织或机织类复合材料，纱线内纤维体积分数一般在55％～75％之间。因此，研究一种能够生成高体积分数的纤维空间本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳纤维树脂基复合材料高体积分数纤维空间分布方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S5，包括：

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S6，包括：

6.一种碳纤维树脂基复合材料高体积分数纤维空间分布系统，所述系统用于实现权利要求1-5任意一项所述的方法，其特征在于，所述系统包括：获取模块、确定模块、第一判断模块、第二判断模块、第一重定位模块、第二重定位模块...

【技术特征摘要】

1.一种碳纤维树脂基复合材料高体积分数纤维空间分布方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s2，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s3，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s5，包括：

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述s6，包括：

6.一种碳纤维树脂基复合材料高体积分数纤维空间分布系统，所述系统用于实现权利要求1-5任意一项所述的方法，其特征在于，所述系统包括：获取模块、确定模块、第一判断模块、第二判断模块、第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁德荣，徐凯龙，黄丹，徐业鹏，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：