采用无网格法数字模拟嵌入式双材料的结构特性制造技术

本发明专利技术公开了用于数字模拟嵌入式双材料结构特性的方法和系统。为包含整个嵌入到基底材料的浸入材料的嵌入式双材料独立创建至少第一和第二栅格模型。第一组无网格节点表示整个域（也就是，基底+浸入材料）。第二组无网格节点表示浸入或嵌入材料，其包括全部的界面节点和位于材料界面界定的空间中的节点。使用包含两个无网格近似的无网格法以第一和第二网格节点组模拟嵌入式双材料的数字结构特性。所述第一无网格近似覆盖第一组无网格节点并且基于基底材料的性质，而所述第二无网格近似覆盖第二组无网格节点并且基于浸入材料和基底材料之间的差异。

【技术实现步骤摘要】
采用无网格法数字模拟嵌入式双材料的结构特性
本专利技术通常涉及在计算机辅助工程分析(例如有限元法(FEM)、无网格法等等)领域使用的方法、系统和软件产品，更具体地说，涉及数字模拟嵌入式双材料(例如颗粒增强复合物、纤维增强复合物等等)结构特性的方法和系统。
技术介绍
复合材料是其间具有可识别分界面的两种或多种不同材料的微观或者宏观组合。复合材料的研发是由于没有单种同类结构材料具有给定应用的全部期望特性。例如，研发高强度和相对较高硬度、重量较轻且抗腐蚀疲劳的纤维增强复合物来取代铝合金。采用计算机辅助工程分析来预测这种复合材料的结构特性。然而使用现有技术的方法对嵌入式双材料进行数字模拟具有许多不足。图1中示出了简化的二维方向上的嵌入式双材料模型以及对应的现有技术的FEM模型120。该双材料100包括两种材料：外部(基底)材料102和内部(嵌入或浸入)材料104。数字模拟该材料的传统FEM需要整个材料界面110上的匹配或限定网格。标准有限元形状函数用于近似求解潜在边界值问题。然而，生成适合FEM的匹配网格(例如FEM网格120)，特别是在不规则几何形状界面生成适合FEM的匹配网格是非常困难的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字模拟嵌入式双材料的结构特性的方法，其特征在于，所述方法包括：接收嵌入式双材料的配置，所述嵌入式双材料包括基底材料和至少一种浸入材料；从所述接收的配置独立创建第一和第二计算机栅格模型，所述第一计算机栅格模型表示整个嵌入式双材料，所述第二计算机栅格模型表示所述浸入材料；从所述第二计算机栅格模型获得界面节点组，所述界面节点组定义了所述基底材料和所述浸入材料之间的材料界面；创建表示所述嵌入式双材料的第一组无网格节点，所述第一组无网格节点源自所述第一和第二计算机栅格模型；指定第一组无网格节点中那些位于材料界面界定的空间中的无网格节点为第二组无网格节点；且使用所述第一和第二组无网格节点、以组合至少...

【技术特征摘要】
2011.10.03 US 13/251,6541.一种数字模拟嵌入式双材料的结构特性的方法，其特征在于，所述方法包括：接收嵌入式双材料的配置，所述嵌入式双材料包括基底材料和至少一种浸入材料；从所述接收的配置独立创建第一和第二计算机栅格模型，所述第一计算机栅格模型表示整个嵌入式双材料，所述第二计算机栅格模型表示所述浸入材料；从所述第二计算机栅格模型获得界面节点组，所述界面节点组定义了所述基底材料和所述浸入材料之间的材料界面；创建表示所述嵌入式双材料的第一组无网格节点，所述第一组无网格节点源自所述第一和第二计算机栅格模型；指定第一组无网格节点中那些位于材料界面界定的空间中的无网格节点为第二组无网格节点；且使用所述第一和第二组无网格节点、以组合至少第一和第二无网格近似的结果的无网格法，获得所述嵌入式双材料的模拟结构特性，所述第一无网格近似覆盖所述第一组无网格节点且基于所述基底材料特性，而所述第二无网格近似覆盖所述第二组无网格节点且基于所述浸入材料和所述基底材料之间的特性差异；所述创建表示所述嵌入式双材料的第一组无网格节点包括：组合来自所述第一和第二计算机栅格模型的各个节点；在所述组合各个节点的过程中，当新加入的节点是已有节点的复制时，删除已有节点。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浸入材料整个嵌入到所述基底材料中。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一计算机栅格模型和所述第二计算机栅格模型之间没有关联。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述界面节点组是所述第二计算机栅格模型的外边界或边缘节点。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过在各节点支撑上执行所述第一和第二组无网格节点的数学积分获得所述第一和第二无网格近似。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一和第二无网格近似包括在所述界面节点组提供克罗内克δ特性。7.一种数字模拟嵌入式双材料结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴政唐，
申请(专利权)人：利弗莫尔软件技术公司，
类型：发明
国别省市：