申请/专利权人：北京理工大学

申请日：2021-10-29

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN113987882B

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G06F113/26;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2022.02.18#实质审查的生效;2022.01.28#公开

摘要：本发明涉及机织复合材料细观纱线结构的数字化建模方法。该方法包括：构建初始理想松散织物单胞模型；利用有限元软件对初始理想松散织物单胞模型进行升降温和压实处理，得到压实织物模型；识别压实织物模型，得到每根虚拟纱线中每段虚拟纱线两端截面的节点信息；基于每段虚拟纱线两端截面的节点信息，确定每根虚拟纱线的路径信息；基于每段虚拟纱线两端截面的节点信息，确定每根虚拟纱线每个截面的截面外轮廓信息；基于每根虚拟纱线的路径信息和每根虚拟纱线每个截面的截面外轮廓信息，得到TexGen软件的输入文件，以利用TexGen软件生成机织复合材料细观纱线结构的精细化模型。本方案能够提供精细化的细观几何模型。

主权项：1.一种机织复合材料细观纱线结构的数字化建模方法，其特征在于，包括：步骤一、构建初始理想松散织物单胞模型；其中，所述初始理想松散织物单胞模型包括若干根虚拟纱线，所述虚拟纱线包括虚拟经纱和虚拟纬纱，每根所述虚拟纱线被分割为多段；步骤二、利用有限元软件对所述初始理想松散织物单胞模型进行升降温和压实处理，得到压实织物模型；步骤三、识别所述压实织物模型，得到每根虚拟纱线中每段所述虚拟纱线两端截面的节点信息；步骤四、基于每段所述虚拟纱线两端截面的节点信息，确定每根虚拟纱线的路径信息；步骤五、基于每段所述虚拟纱线两端截面的节点信息，确定每根所述虚拟纱线每个截面的截面外轮廓信息；步骤六、基于每根虚拟纱线的路径信息和每根所述虚拟纱线每个截面的截面外轮廓信息，得到TexGen软件的输入文件，以利用TexGen软件生成机织复合材料细观纱线结构的精细化模型；所述步骤一，包括：在有限元软件中，输入机织复合材料的初始化参数；其中，所述初始化参数包括虚拟纱线密度、每根虚拟纱线分割的段数、虚拟纱线包括虚拟纤维丝束的数量、真实纱线包括真实纤维丝束的数量和真实纱线中纤维丝束的半径；基于所述初始化参数，构建初始理想松散织物单胞模型；所述步骤二，包括：基于所述初始理想松散织物单胞模型中虚拟经纱和虚拟纬纱的变形模式，确定所述虚拟经纱和所述虚拟纬纱的升降温方式；基于确定出的升降温方式，对所述虚拟经纱和所述虚拟纬纱进行升降温处理，得到类编织后的织物模型；将所述类编织后的织物模型压缩至预设厚度，得到压实织物模型；所述步骤三，包括：识别所述压实织物模型，基于所述初始化参数包括的虚拟纱线分割的段数，得到每根虚拟纱线中每段所述虚拟纱线两端截面的节点信息；所述步骤四，包括：基于所述虚拟纱线每个截面的节点信息，确定当前截面的主节点；将确定出的所有主节点利用周期性样条曲线连接；将所述样条曲线在每个主节点处的切线方向作为该主节点的路径信息；所述基于所述虚拟纱线每个截面的节点信息，确定当前截面的主节点，包括：将所述虚拟纱线每个截面的所有节点的形心作为当前截面的主节点；所述步骤五，包括：将所述虚拟纱线每个截面的所有节点映射到当前截面所在的局部坐标系上，得到所述虚拟纱线每个截面的所有节点的一维单元节点；基于虚拟纱线包括虚拟纤维丝束的数量、真实纱线包括真实纤维丝束的数量和真实纱线中纤维丝束的半径，确定虚拟纱线中纤维丝束的半径；以所述一维单元节点为圆心，所述虚拟纱线中纤维丝束的半径为半径，在所述一维单元节点的周围增加预设数量的节点；利用Alpha-shapes算法提取当前截面的截面轮廓点，并对所述截面轮廓点按照预设顺序进行编号，得到当前截面的截面外轮廓信息。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京理工大学 一种机织复合材料细观纱线结构的数字化建模方法

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