[發明專利]復合材料加筋蒙皮?泡沫夾層結構簡易有限元建模方法

在審

• 申請號: 201710436150.0
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN107292010A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 云新堯;王華吉;趙衡柱;邢春鵬;吳新躍
• 申請（專利權）人: 北京航天發射技術研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京國之大銘知識產權代理事務所(普通合伙)11565
• 代理人: 朱曉蕾

1.復合材料加筋蒙皮-泡沫夾層結構簡易有限元建模方法，其特征在于：該建模方法包括如下步驟，

步驟1，建立一個三維實體模型，所述三維實體模型的外輪廓尺寸為復合材料加筋蒙皮-泡沫夾層結構的外輪廓尺寸；

步驟2，分割所述三維實體模型，得到泡沫實體區域，同時得到復合材料加筋蒙皮和泡沫的分界面；所述分界面為復合材料加筋蒙皮和泡沫的共用面；

步驟3，在所述分界面上建立一層殼體區域，并為所述殼體區域賦予復合材料屬性、為所述泡沫實體區域賦予泡沫材料屬性；

步驟4，對所述殼體區域和泡沫實體區域進行網格劃分，得到復合材料加筋蒙皮-泡沫夾層結構的有限元網格模型；

步驟5，設置所述有限元網格模型的邊界條件；

步驟6，基于所述外輪廓尺寸、復合材料屬性、泡沫材料屬性及邊界條件提交計算，從而完成對復合材料加筋蒙皮-泡沫夾層結構的建模。

2.根據權利要求1所述的復合材料加筋蒙皮-泡沫夾層結構簡易有限元建模方法，其特征在于：步驟6中，在提交計算前，還包括設置復合材料的失效準則的步驟。

3.根據權利要求2所述的復合材料加筋蒙皮-泡沫夾層結構簡易有限元建模方法，其特征在于：步驟6中，所述失效準則為Hashin失效準則或Tsai-Wu失效準則。

4.根據權利要求3所述的復合材料加筋蒙皮-泡沫夾層結構簡易有限元建模方法，其特征在于：所述Hashin失效準則包括：纖維壓縮斷裂失效指數、纖維拉伸斷裂失效指數、基體壓縮斷裂失效指數以及基體拉伸斷裂失效指數的設置。

5.根據權利要求1-4中任一權利要求所述的復合材料加筋蒙皮-泡沫夾層結構簡易有限元建模方法，其特征在于：步驟3中，所述復合材料屬性包括鋪層數目和鋪層角度。

6.根據權利要求1-4中任一權利要求所述的復合材料加筋蒙皮-泡沫夾層結構簡易有限元建模方法，其特征在于：步驟3中，所述泡沫材料屬性包括彈性模量、剪切模量以及泊松比。

7.根據權利要求1-4中任一權利要求所述的復合材料加筋蒙皮-泡沫夾層結構簡易有限元建模方法，其特征在于：步驟5中，所述邊界條件包括加速度、載荷、位移、慣性中的至少一種。

8.根據權利要求1-4中任一權利要求所述的復合材料加筋蒙皮-泡沫夾層結構簡易有限元建模方法，其特征在于：步驟4中，所述有限元網格模型中，殼體區域的網格類型為四節點縮減積分殼單元，泡沫實體區域的網格類型為八節點縮減積分實體單元。

9.根據權利要求1-4中任一權利要求所述的復合材料加筋蒙皮-泡沫夾層結構簡易有限元建模方法，其特征在于：步驟6中，殼體區域和泡沫實體區域相對應的節點進行耦合。

10.根據權利要求1-4中任一權利要求所述的復合材料加筋蒙皮-泡沫夾層結構簡易有限元建模方法，其特征在于：在Abaqus環境下對所述復合材料加筋蒙皮-泡沫夾層結構進行建模。