[发明专利]复合材料大孔隙缺陷有限元模型建立方法及装置在审
申请号: | 202310213491.7 | 申请日: | 2023-03-07 |
公开(公告)号: | CN116227293A | 公开(公告)日: | 2023-06-06 |
发明(设计)人: | 程业红;张传晖;张一欣;张帆;齐正磐;胡宁;赵丽滨 | 申请(专利权)人: | 河北工业大学 |
主分类号: | G06F30/23 | 分类号: | G06F30/23;G16C60/00;G06F113/26;G06F111/10 |
代理公司: | 北京格允知识产权代理有限公司 11609 | 代理人: | 王文雅 |
地址: | 300401 天津*** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 复合材料 孔隙 缺陷 有限元 模型 建立 方法 装置 | ||
1.一种复合材料大孔隙缺陷有限元模型建立方法,其特征在于,包括:
确定复合材料对应的单胞模型中孔隙缺陷的数量和体积;所述单胞模型包括多个网格单元;
根据每一个孔隙缺陷的体积,在所述单胞模型中选择若干个网格单元组成相应孔隙缺陷的孔隙单元群,孔隙单元群的数量为孔隙缺陷的数量;对于每一个孔隙单元群内的若干个网格单元,该若干个网格单元中的任意两个网格单元之间可通过该若干个网格单元中的其他网格单元连通;任意两个孔隙单元群不存在相同和相邻的网格单元;
对每一个孔隙单元群内的网格单元赋予空气属性,得到复合材料大孔隙缺陷有限元模型。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据每一个孔隙缺陷的体积,在所述单胞模型中选择若干个网格单元组成相应孔隙缺陷的孔隙单元群,包括:
针对每一个孔隙缺陷,均按照如下方式得到该孔隙缺陷相应的当前孔隙单元群:
S1、基于所述单胞模型中网格单元的网格体积和该孔隙缺陷的体积,确定网格单元的所需数量;
S2、在所述单胞模型中选择一个未被选入孔隙单元群的网格单元,将该网格单元选入当前孔隙单元群中;
S3、在所述单胞模型中剩余未被选入孔隙单元群的网格单元中,选择与该新选入当前孔隙单元群的网格单元的相邻围绕网格单元,将相邻围绕网格单元选入当前孔隙单元群中;并重复执行本步骤S3,直到当前孔隙单元群中的网格单元的数量与满足所需数量为止,得到该孔隙缺陷相应的当前孔隙单元群。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述当前孔隙单元群中的网格单元的数量与满足所需数量之后,在所述得到该孔隙缺陷相应的当前孔隙单元群之前,还包括:
S4、确定当前孔隙单元群内的网格单元是否存在与已得到的其他孔隙单元群内的网格单元相邻,若存在相邻,则删除当前孔隙单元群内的网格单元,并重新执行步骤S2,直到步骤S4确定不存在相邻为止,则得到该孔隙缺陷相应的当前孔隙单元群。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述将相邻围绕网格单元选入当前孔隙单元群中之前,还包括:
确定所需数量与当前孔隙单元群内网格单元的数量的差值,若该相邻围绕网格单元的数量不大于该差值,则将相邻围绕网格单元选入当前孔隙单元群中,否则,从该相邻围绕网格单元中选出该差值数量的网格单元选入当前孔隙单元群中。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述在所述单胞模型中选择一个未被选入孔隙单元群的网格单元,包括:
在所述单胞模型中随机选择一个未被选入孔隙单元群的网格单元。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述在所述单胞模型中选择一个未被选入孔隙单元群的网格单元,包括:
在所述单胞模型中未被选入孔隙单元群的网格单元中,确定与其他被选入孔隙单元群的网格单元距离最远的网格单元,将该距离最远的网格单元作为选择的网格单元。
7.根据权利要求1-6中任一所述的方法,其特征在于,多个孔隙单元群是依次形成的。
8.一种复合材料大孔隙缺陷有限元模型建立装置,其特征在于,包括:
确定单元,用于确定复合材料对应的单胞模型中孔隙缺陷的数量和体积;所述单胞模型包括多个网格单元;
单元群生成单元,用于根据每一个孔隙缺陷的体积,在所述单胞模型中选择若干个网格单元组成相应孔隙缺陷的孔隙单元群,孔隙单元群的数量为孔隙缺陷的数量;对于每一个孔隙单元群内的若干个网格单元,该若干个网格单元中的任意两个网格单元之间可通过该若干个网格单元中的其他网格单元连通;任意两个孔隙单元群不存在相同和相邻的网格单元;
建模单元,用于对每一个孔隙单元群内的网格单元赋予空气属性,得到复合材料大孔隙缺陷有限元模型。
9.一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,当所述计算机程序在计算机中执行时,令计算机执行权利要求1-7中任一项所述的方法。
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