[发明专利]含孔复合材料结构件整体化成形方法

权利要求书

1.一种含孔复合材料结构件整体化成形方法，其特征在于，包括：根据结构件的应力分布与损伤演化规律建立孔边纤维铺放角度梯度变化理论模型，根据该模型确定孔边关键区域，并对关键区域内的纤维走向进行优化，根据优化结果得到的纤维铺放路径在孔边缘附近的关键区域内环绕孔进行变角度铺放，

纤维铺放路径确定方法包括：

在关键区域内绕孔边选取若干控制点，将控制点处的主应力方向作为该点的初始化切线方向，以该点最大主应力与全局最大主应力的比值作为控制点处的切矢长，进而得到当前铺层的局部参考路径曲线，之后将当前铺层的局部参考路径曲线绕孔轴线旋转一定角度投影到其他铺层并作为该铺层的局部参考路径，完成其他铺层角度的初始化；

以关键区域内的局部参考路径为基础，沿当前铺层方向向关键区域外进行定角度延伸，得到完整的参考路径，将参考路径离散成路径点序列，之后对离散点进行密化，得到铺层其他路径上的离散点，并将各条路径上的离散点进行插值得到连续的全局铺放路径。

2.根据权利要求1所述的含孔复合材料结构件整体化成形方法，其特征在于，结构件的应力分布与损伤演化规律分析方法包括：

根据孔零件的结构特征，初始采用一定纤维走向、铺层顺序、单层厚度，建立三维有限元模型，根据实际工况施加载荷/边界约束，通过静力学分析确定结构件应力分布及最大应力和应变出现的位置；利用失效准则判断纤维和基体发生失效的单元，获得损伤扩展与破坏形貌演化规律；

建立温度-力学参数本构模型，根据该本构模型计算结构件的固化变形与残余热应力，同时得到其对结构强度与损伤失效的影响。

3.根据权利要求1所述的含孔复合材料结构件整体化成形方法，其特征在于，在环绕孔进行变角度铺放过程中先得到底孔，固化后再采用电火花加工、激光加工、磨料水射流加工、超声辅助加工中的一种或多种加工方法对其进行加工得到满足精度要求的孔。