[發(fā)明專利]一種用于VCFEM分析的高體積分?jǐn)?shù)RVE模型生成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611047164.5
• 申請(qǐng)日: 2016-11-24
• 公開（公告）號(hào): CN106650018B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 申柳雷;申志彬;李海陽;姜人偉;李晶鈺;馬浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 43008 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 趙洪;譚武藝

1.一種用于VCFEM分析的高體積分?jǐn)?shù)RVE模型生成方法，其特征在于步驟包括：

1)輸入顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料的參數(shù)，所述參數(shù)包括各級(jí)級(jí)配的粒徑r_i以及體積分?jǐn)?shù)V_fi，其中1≤i≤k，k為級(jí)配的級(jí)數(shù)；

2)分別將各級(jí)級(jí)配的粒徑r_i等效為最小級(jí)配粒徑r₁，根據(jù)最少需要的最小級(jí)配顆粒數(shù)量(n₁)_min以及等效系數(shù)m_i計(jì)算各級(jí)級(jí)配最少需要的顆粒數(shù)量(n_i)_min，累加各級(jí)級(jí)配最少所需的顆粒數(shù)量(n_i)_min得到總的顆粒數(shù)量，根據(jù)總的顆粒數(shù)量和最小級(jí)配粒徑r₁估計(jì)最小RVE模型尺寸(L_RVE)_min；在最小RVE模型尺寸的基礎(chǔ)上，基于逐步增大的倍增比例l來迭代計(jì)算RVE模型，當(dāng)?shù)B續(xù)若干次迭代收斂于某一個(gè)值時(shí)，將倍增比例l對(duì)最小RVE模型尺寸(L_RVE)_min進(jìn)行倍增得到最佳的RVE模型尺寸L_RVE；

3)根據(jù)最佳的RVE模型尺寸L_RVE和各級(jí)級(jí)配的最小粒徑的粒徑范圍計(jì)算最小顆粒數(shù)目n_min和最大顆粒數(shù)目n_max，從最小顆粒數(shù)目n_min和最大顆粒數(shù)目n_max之間隨機(jī)生成一個(gè)整數(shù)n作為最小級(jí)配夾雜顆粒的數(shù)量；

4)從已有最小等圓裝載最佳方案中選擇對(duì)應(yīng)的n個(gè)顆粒的裝載方案，得到相應(yīng)的圓心位置和半徑，其中n為最小級(jí)配夾雜顆粒的數(shù)量；

5)判斷RVE模型是否為多級(jí)配，如果是多級(jí)配，則確定各級(jí)配顆粒中心及半徑，并跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟6)；否則，直接跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟6)；

6)將根據(jù)最佳的RVE模型尺寸L_RVE確定的原始RVE模型復(fù)制形成一個(gè)3×3的RVE模型模擬體系，并以顆粒中心點(diǎn)為生成點(diǎn)產(chǎn)生新的Voronoi網(wǎng)格，得到符合周期性邊界條件的RVE模型；

7)判斷所述符合周期性邊界條件的RVE模型中的所含顆粒是否為橢圓顆粒，如果是橢圓顆粒，則將圓形顆粒變換為橢圓顆粒，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟8)；否則，直接跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟8)；

8)針對(duì)所述符合周期性邊界條件的RVE模型，將顆粒轉(zhuǎn)變?yōu)槎噙呅危?/p>

9)輸出RVE模型的參數(shù)，所述RVE模型包括最佳的RVE模型尺寸L_RVE、RVE模型基體部分的幾何信息、RVE模型顆粒部分的幾何信息，所述RVE模型基體部分的幾何信息包括所有Voronoi多邊形的編號(hào)、中心點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)以及組成各Voronoi單元的節(jié)點(diǎn)編號(hào)，所述RVE模型顆粒部分的幾何信息包括所有顆粒多邊形的編號(hào)及節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，組成各顆粒多邊形的節(jié)點(diǎn)編號(hào)。