[發(fā)明專利]基于結(jié)構(gòu)基因組技術(shù)的復(fù)合材料壁板分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010134771.5
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111382477B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 亞紀(jì)軒;陳灝;李吳匯
• 申請（專利權(quán)）人: 上海索辰信息科技股份有限公司
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G16C60/00;G06F119/04;G06F119/14
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本發(fā)明一種基于結(jié)構(gòu)基因組技術(shù)的復(fù)合材料壁板分析方法包括：根據(jù)復(fù)合材料壁板的結(jié)構(gòu)形式，從中提取出具有代表性的結(jié)構(gòu)基因組，建立基于結(jié)構(gòu)基因組的幾何模型，并對幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格離散；利用結(jié)構(gòu)基因組內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基體相和增強相的力學(xué)性能通過均勻化理論分析以獲得結(jié)構(gòu)基因組的材料性能；根據(jù)復(fù)合材料壁板的宏觀結(jié)構(gòu)建立復(fù)合材料壁板的分析模型；將結(jié)構(gòu)基因組的材料性能賦予壁板的分析模型，對復(fù)合材料壁板進(jìn)行分析。本發(fā)明以結(jié)構(gòu)基因組技術(shù)為基礎(chǔ)從復(fù)合材料壁板結(jié)構(gòu)周期性出發(fā)，建立壁板結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)基因組，降低了復(fù)合材料壁板結(jié)構(gòu)建模復(fù)雜性，在保證分析結(jié)果準(zhǔn)確度的基礎(chǔ)上大大縮短了復(fù)合材料壁板的分析前處理時間與分析時間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合材料仿真技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于結(jié)構(gòu)基因組技術(shù)的復(fù)合材料壁板分析方法。

背景技術(shù)

復(fù)合材料由兩種或兩種以上的材料通過物理或化學(xué)的方式混合而得到，與金屬材料相比能夠達(dá)到很好地減重效果。當(dāng)前飛機的機翼和機身等結(jié)構(gòu)廣泛的使用由復(fù)合材料骨架和蒙皮組成的壁板結(jié)構(gòu)，壁板結(jié)構(gòu)是飛機結(jié)構(gòu)中一種非常重要的承載結(jié)構(gòu)形式，它具有結(jié)構(gòu)重量特性輕、材料利用率高特點，能很好的滿足飛機結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計的條件。

當(dāng)前復(fù)合材料壁板的分析主要是基于工程算法或者有限元方法進(jìn)行校核，需要對壁板模型根據(jù)幾何模型進(jìn)行有限元模型建模，而且根據(jù)加筋的形狀的不同需要進(jìn)行不同的模型設(shè)置，導(dǎo)致復(fù)合材料壁板結(jié)構(gòu)建模復(fù)雜，增加了復(fù)合材料壁板結(jié)構(gòu)分析的時間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和不足，提供一種基于結(jié)構(gòu)基因組技術(shù)的復(fù)合材料壁板分析方法。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：

本發(fā)明提供一種基于結(jié)構(gòu)基因組技術(shù)的復(fù)合材料壁板分析方法，其特點在于，其包括以下步驟：

S1、根據(jù)復(fù)合材料壁板的結(jié)構(gòu)形式，從中提取出具有代表性的結(jié)構(gòu)基因組，建立基于結(jié)構(gòu)基因組的幾何模型，并對結(jié)構(gòu)基因組的幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格離散；

S2、利用結(jié)構(gòu)基因組的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基體相和增強相的力學(xué)性能通過均勻化理論進(jìn)行分析以獲得結(jié)構(gòu)基因組的材料性能；

S3、根據(jù)復(fù)合材料壁板的宏觀結(jié)構(gòu)建立復(fù)合材料壁板的分析模型；

S4、將結(jié)構(gòu)基因組的材料性能賦予壁板的分析模型，從而對復(fù)合材料壁板進(jìn)行分析。

較佳地，在步驟S1中，復(fù)合材料包括但不限于熱固性復(fù)合材料與熱塑性復(fù)合材料。

較佳地，在步驟S4中，復(fù)合材料壁板分析包含但不限于復(fù)合材料壁板的屈曲分析、變形分析、斷裂破壞分析、以及疲勞壽命分析。

在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實例。

本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：

本發(fā)明針對復(fù)合材料壁板的結(jié)構(gòu)分析問題，提出了一種基于結(jié)構(gòu)基因組技術(shù)的復(fù)合材料壁板分析方法，減少了復(fù)合材料壁板的建模時間，加快計算分析的速度。

本發(fā)明中所提供的方法，能夠針對復(fù)合材料壁板的宏觀結(jié)構(gòu)，以結(jié)構(gòu)基因組技術(shù)為基礎(chǔ)從復(fù)合材料壁板結(jié)構(gòu)周期性出發(fā)，建立壁板結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)基因組，降低了復(fù)合材料壁板結(jié)構(gòu)建模復(fù)雜性，在保證分析結(jié)果準(zhǔn)確度的基礎(chǔ)上大大縮短了復(fù)合材料壁板的分析前處理時間與分析時間。

附圖說明

圖1為本發(fā)明較佳實施例的基于結(jié)構(gòu)基因組技術(shù)的復(fù)合材料壁板分析方法的流程圖。

圖2為本發(fā)明較佳實施例的結(jié)構(gòu)基因組示意圖。

圖3為本發(fā)明較佳實施例的長纖維增強的樹脂基復(fù)合材料加筋壁板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明較佳實施例的加筋壁板結(jié)構(gòu)基因組示意圖。