[發明專利]復合材料構件的固化變形預測方法和裝置

有效

• 申請號: 201811533309.1
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109501325B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 張博明;張國偉;羅玲
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B29C70/54
• 分類號: B29C70/54;B29C70/34
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 羅英;劉芳

1.一種復合材料構件的固化變形預測方法，其特征在于，包括：

獲取模具的幾何參數、復合材料的鋪層參數、復合材料的屬性參數以及熱壓罐的溫度參數，其中，所述模具是使復合材料成型為構件的工件，所述熱壓罐是用于制造所述構件的設備，所述復合材料的屬性參數包括所述復合材料的單向板材料參數；

根據所述模具的幾何參數、所述復合材料的鋪層參數、所述復合材料的屬性參數、所述熱壓罐的溫度參數以及預先確定的固化變形預測模型，獲取所述構件的固化變形結果；

其中，所述固化變形預測模型為有關復合材料的熱膨脹系數、復合材料的化學收縮、模具的約束、模具的熱膨脹系數中至少一種的固化變形預測模型；

所述固化變形預測模型包括：第一固化變形預測子模型、第二固化變形預測子模型、第三固化變形預測子模型、第四固化變形預測子模型；

其中，所述第一固化變形預測子模型為有關所述復合材料的熱膨脹系數的固化變形預測模型；

所述第二固化變形預測子模型為有關所述復合材料的熱膨脹系數、所述復合材料的化學收縮的固化變形預測模型；

所述第三固化變形預測子模型為有關所述復合材料的熱膨脹系數、所述復合材料的化學收縮以及所述模具的約束的固化變形預測模型；

所述第四固化變形預測子模型為有關所述復合材料的熱膨脹系數、所述復合材料的化學收縮、所述模具的約束以及所述模具的熱膨脹系數的固化變形預測模型。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

獲取用戶輸入的固化變形預測子模型選擇指令，所述固化變形預測子模型選擇指令用于指示用戶選擇的固化變形預測子模型，其中，所述用戶選擇的固化變形預測子模型為所述第一固化變形預測子模型、所述第二固化變形預測子模型、所述第三固化變形預測子模型、所述第四固化變形預測子模型中的任一；

所述根據所述模具的幾何參數、所述復合材料的鋪層參數、所述復合材料的屬性參數、所述熱壓罐的溫度參數以及所述預先確定的固化變形預測模型，獲取所述構件的固化變形結果，包括：

根據所述模具的幾何參數、所述復合材料的鋪層參數、所述復合材料的屬性參數、所述熱壓罐的溫度參數以及所述用戶選擇的固化變形預測子模型，獲取所述構件的固化變形結果。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，當所述用戶選擇的固化變形預測子模型為所述第三固化變形預測子模型時，所述復合材料的屬性參數還包括復合材料的剪切層材料參數；

當所述用戶選擇的固化變形預測子模型為所述第四固化變形預測子模型時，所述方法還包括：獲取；

根據所述模具的幾何參數、所述復合材料的鋪層參數、所述復合材料的屬性參數、所述熱壓罐的溫度參數以及所述用戶選擇的固化變形預測子模型，獲取所述構件的固化變形結果，包括：

根據所述模具的幾何參數、所述復合材料的鋪層參數、所述復合材料的屬性參數、所述熱壓罐的溫度參數、所述模具的材料參數以及所述用戶選擇的固化變形預測子模型，獲取所述構件的固化變形結果。

4.根據權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，還包括：

根據所述復合材料，確定所述復合材料的化學變形對應的溫差，其中，所述溫差引起的變形與所述化學變形等同；

當用戶選擇的固化變形預測子模型為所述第二固化變形預測子模型、第三固化變形預測子模型、第四固化變形預測子模型中的任一時，根據所述溫差，根據所述模具的幾何參數、所述復合材料的鋪層參數、所述復合材料的屬性參數、所述熱壓罐的溫度參數以及預先確定的固化變形預測模型，獲取所述構件的固化變形結果，包括：

根據所述模具的幾何參數、所述復合材料的鋪層參數、所述復合材料的屬性參數、所述熱壓罐的溫度參數、所述溫差以及預先確定的固化變形預測模型，獲取所述構件的固化變形結果。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述單向板材料參數包括以下至少一項：彈性模量、剪切模量、泊松比、熱膨脹系數。

6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述剪切層材料參數包括以下至少一項：剪切層厚度、剪切層纖維方向熱膨脹系數；

所述模具的材料參數包括以下至少一項：楊氏模量、剪切模量、泊松比、熱膨脹系數。