[发明专利]复合材料回转件设计方法

摘要

复合材料回转件设计方法。目前国内非金属复合材料回转件的设计与分析目前还在起步阶段，且没有明确的复合材料回转件铺层设计步骤。本发明的复合材料回转件设计方法，首先基于层合板结构理论，计算最大切应力、临界扭转力、临界转速，然后使用Abaqus/CAE分析软件，建立用于复合材料回转件性能计算分析的数值分析模型。建立复合材料回转件几何模型，并建立自定义的柱坐标系。为复合材料回转件赋予材料属性，并进行铺层设置。建立参考点，建立耦合约束，利用单元格进行网格划分，最后建立频率计算的分析步由计算得到结果。本发明能够确保产品设计的合理性、减少设计成本、缩短设计与分析的循环周期、优化设计并降低工程进度的消耗。

主权项

1.一种复合材料回转件设计方法，其特征是：所述的设计方法通过以下步骤实现：步骤一、根据复合材料回转件所需达到的技术参数进行初步铺层形式设计，并在建模软件中依照初步铺层形式设计建立模型；并对已完成铺层形式设计的回转件的最大切应力、临界扭转力、临界转速这三个值进行公式校核；步骤二、使用建模软件建立复合材料回转件的初步几何模型，并保存为通用格式的模型；步骤三、根据初步几何模型在Abaqus/CAE分析软件中导入通用格式的模型，且将几何模型分割为两部分，便于后续网格的划分及分析；步骤四、在Abaqus/CAE分析软件中的模型属性中建立自定义的圆柱坐标系，同时在旋转轴上建立参考点；步骤五、在Abaqus/CAE分析软件中的模型属性中对导入的通用格式模型的复合材料层的属性、区域、方向参数进行设置；步骤六、在Abaqus/CAE分析软件中的相互作用属性中建立耦合约束与集束约束，并与参考点关联；步骤七、在Abaqus/CAE分析软件中的边界条件属性中建立施加力的条件参数并设定边界条件；步骤八、在Abaqus/CAE分析软件中的网格属性中利用单元格进行网格划分，设置实例布种数值，同时创建作业文件进行求解；步骤九、将Abaqus/CAE分析软件所求解出的可视化结果与初步设计预期结果进行比较；若误差大于预期值的10～15％则返回步骤一，重新进行初步设计的优化；若误差小于预期值的10～15％则输出文件及模型属性，完成最终设计结果。