[發明專利]一種復合材料自動鋪絲軌跡投影仿真建模方法

在審

• 申請號: 202211634395.1
• 申請日: 2022-12-19
• 公開（公告）號: CN115954067A
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 劉偉先;王玉喬;王佳寧;閆勵;齊利劍;李騫
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司成都飛機設計研究所
• 主分類號: G16C60/00
• 分類號: G16C60/00;G16C20/90
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

1.一種復合材料自動鋪絲軌跡投影仿真建模方法，其特征在于：所述方法包含以下步驟：

步驟1、先對采用自動鋪絲工藝的復合材料結構建立三維殼單元有限元模型，殼單元大小是絲束寬度的整數倍，生成每個殼單元各個單層的理論鋪層角度；

步驟2、按復合材料鋪層順序從自動鋪絲軌跡數據庫中導入所有單層所有絲束軌跡中心線；選取第一個鋪層。

2.根據權利要求1所述的一種復合材料自動鋪絲軌跡投影仿真建模方法，其特征在于：步驟3、按殼單元編號的順序依次選取殼單元作為計算單元；

每選取一個計算單元，則以計算單元的所有節點坐標平均的方法得到中心點坐標；從所述中心點坐標向當前選取鋪層的所有絲束軌跡中心線做垂直投影點，獲得投影點坐標后采用距離公式計算中心點到選取鋪層所有絲束軌跡中心線的最短距離，通過對比上述所有最短距離，確定距離計算單元中心最近的絲束軌跡中心線，選擇其絲束軌跡；做選擇的絲束軌跡的切線，且使得切線過投影點，以此切線計算投影點處軌跡線的切矢量；將切矢量和計算單元鋪層坐標系進行矢量點積計算，獲取選取的計算單元單層真實鋪層角度，將選取的計算單元單層的理論鋪層角度替換為真實鋪層角度。

3.根據權利要求2所述的一種復合材料自動鋪絲軌跡投影仿真建模方法，其特征在于：步驟4、判斷是否還有未選取過的鋪層，若有，則選取一個未選取過的鋪層，并返回步驟三，若無，則結束。

4.根據權利要求3所述的一種復合材料自動鋪絲軌跡投影仿真建模方法，其特征在于：步驟1中三維殼單元由HyperMesh自動生成四邊形單元，包含了網格劃分的各節點坐標信息和單元坐標信息。

5.根據權利要求3所述的一種復合材料自動鋪絲軌跡投影仿真建模方法，其特征在于：步驟1中三維殼單元由HyperMesh自動生成三角形單元，包含了網格劃分的各節點坐標信息和單元坐標信息。

6.根據權利要求3所述的一種復合材料自動鋪絲軌跡投影仿真建模方法，其特征在于：步驟1中，殼單元大小是絲束寬度的1～32倍。以提高效率。

7.根據權利要求3所述的一種復合材料自動鋪絲軌跡投影仿真建模方法，其特征在于：步驟3中，按殼單元編號從小到大的順序或從大到小的順序選取。

8.根據權利要求3所述的一種復合材料自動鋪絲軌跡投影仿真建模方法，其特征在于：步驟3中，所述通過對比上述所有絲束軌跡中心線的最短距離，通過排序方法得到。