三维编织复合材料性能自适应单元分析方法技术

本发明专利技术涉及一种三维编织复合材料性能自适应单元分析方法，包括：1)定义异形截面三维编织复合材料的单元——自适应单元；2)将自适应单元等效为长方体单元；3)基于自适应单元方法的确定异形截面三维编织复合材料整体纤维体积百分含量；4)基于自适应单元方法的分析异型截面三维编织复合材料的弹性性能等步骤。本发明专利技术针对异形截面三维编织复合材料性能存在梯度提出了精确预测其性能的自适应单元及其等效方法；并提出用于数字化描述其性能的步长控制方法，即模型计算精度可通过细化不同坐标方向的步长得以提高。与传统的基于单胞法的预测模型相比不仅有效解决了复杂几何形状三维编织复合材料性能预测问题，而且预测精度更高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种异形三维编织材料性能的分析方法，尤其涉及一种基于细观单元结构的三维编织复合材料性能的自适应单元分析方法。
技术介绍
三维编织复合材料以其优异的力学性能得到航空航天、国防和医疗等行业的广泛关注，异形三维编织复合材料在上述领域得到了广泛应用。但其梯度性能的有效预测、分析方法则非常少。
技术实现思路
本专利技术的任务在于提供一种异形三维编织复合材料性能的自适应单元分析方法。申请人经研究发现，异形截面三维编织复合材料的性能体现出明显的梯度变化趋势，传统的数学模型无法完成其性能的定量描述。申请人通过对三维编织工艺及材料内部细观几何结构的详细研究，提出用于一种描述三维编织复合材料梯度性能的自适应单元方法，即将用于分割三维编织复合材料的自适应六面体单元等效为长方体单元，两种单元体积恒等，花节相等，纤维体积百分含量相同；在计算复合材料内部确定坐标位置的力学性能时，用该单元进行自适应覆盖，用混合法计算出单元的力学性能代表该点的力学性能，进而实现复合材料内部随坐标位置变化而变化的物理性能数字·化描述，达到预测和分析异形截面三维编织复合材料性能的目的。基于上述研究，本专利技术提出一种异形三本文档来自技高网...

【技术保护点】
三维编织复合材料性能自适应单元分析方法，其特征在于包括如下步骤：1)定义异形截面三维编织复合材料的单元——自适应单元：设维编织复合材料构件内部某一自适应单元在空间区域E围成的三元函数为f(x，y，z)，且函数f(x，y，z)在区域E上连续，其体积为：Uz＝∫∫∫Ef(x，y，z)dzdydx2)将自适应单元等效为长方体单元：设异形截面三维编织复合材料的性能μ(x，y，z)在自适应单元内部与相邻单元边界连续变化，将三维编织复合材料的自适应单元等效为长方体单元，等效方法如下：2.1两种单元的纱线交叉方法相同、体积及花节恒等，即Uz≡Uc＝WLδc，δz＝δc式中Uz和δz分别表示自适应单元的体积及...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建勋，马文锁，李天兴，唐亦囡，
申请(专利权)人：中材科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：