将复材参数逆向迭代进行层合板细-宏观耦合分析的方法与流程

文档序号:30583827发布日期:2022-06-29 14:16阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种将复材参数逆向迭代进行层合板细-宏观耦合分析的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、进行复合材料层合板细观分析,设置复合材料层合板所需基体相和增强相的材料参数、铺层方向、铺层厚度以及复合材料结构组分;步骤2、运行层合板分析得到结果,查看结果后进行层合板参数保存与传递,将复材层合板有效特性转换至宏观分析中,包括以下步骤:步骤201、基于步骤1设置的参数对层合板建模后,对层合板模型截面使用经典层压理论计算得到层合板abd矩阵和热膨胀系数;步骤202、通过创建截面,将层合板的abd矩阵参数以截面属性的形式保存至材料参数库中,并同时将所有层合板abd矩阵重新排列得到一个材料的abd矩阵abd matrix,将材料的abd矩阵abd matrix传递至复材宏观分析中;步骤3、在宏观分析中建立复合材料层合板模型,划分网格后添加复材层合板细观分析得到的材料参数,施加边界添加载荷后进行复合材料层合板宏观分析;步骤4、查看并分析宏观分析结果是否达到预期结果;步骤5、根据宏观分析结果,对层合板细观分析设置进行改进,并重复步骤1至步骤4,直至宏观分析结果达到预期结果。2.如权利要求1所述的一种将复材参数逆向迭代进行层合板细-宏观耦合分析的方法,其特征在于,步骤1中,所述材料参数包括线弹性参数和热膨胀系数;所述复合材料结构组分包括层合板中各层的纤维材料、基体材料以及纤维体积分数。3.如权利要求2所述的一种将复材参数逆向迭代进行层合板细-宏观耦合分析的方法,其特征在于,步骤1中,所述弹性参数包括各向同性线弹性参数、横观各向异性线弹性参数和正交各向异性线弹性参数;所述热膨胀系数包括各向同性热膨胀系数、各向异性热膨胀系数。4.如权利要求1所述的一种将复材参数逆向迭代进行层合板细-宏观耦合分析的方法,其特征在于,步骤202中,层合板通过膜公式a
ij
、膜-弯曲耦合公式b
ij
以及弯曲刚度公式d
ij
来概括:概括:概括:式中,h
k
为第k层的铺层厚度,下标i、j表示方向,i,j=1,2,6,1、2、6分别表示相互正交的不同方向;是转换后的折减薄层弹性,和[t]4是一个4阶张量,q
ij
是减少的刚度,下标k在代表着在层合板中第k层,和q
ij
的关系如下:
则膜公式矩阵,表示为:膜-弯曲耦合公式矩阵,表示为:弯曲刚度公式矩阵,表示为:上式中,为层合板铺层参数,分别为面内刚度、耦合刚度、面外刚度的铺层参数;u
i
,i=1,2,3,4,5,为5个材料刚度不变量,通过以下公式计算:
则材料的abd矩阵abd matrix表示为:由于abd矩阵具有对称性,因此有矩阵中a
21
=a
12
、a
61
=a
16
、a
62
=a
26
、b
21
=b
12
、b
61
=b
16
、b
62
=b
26
、d
21
=d
12
、d
61
=d、d
62
=d
26


技术总结
本发明提供了一种将复材参数逆向迭代进行层合板细-宏观耦合分析的方法,其特征在于,包括以下步骤:进行复合材料层合板细观分析,运行层合板分析得到结果,查看结果后进行层合板参数保存与传递,将复材层合板有效特性转换至宏观分析中;在宏观分析中建立复合材料层合板模型,划分网格后添加复材层合板细观分析得到的材料参数,施加边界添加载荷后进行复合材料层合板宏观分析;查看并分析宏观分析结果是否达到预期结果;根据宏观分析结果,对层合板细观分析设置进行改进。本发明可以大大提高设计复合材料层合板结构的效率,增强对复合材料等效特性影响的准确度和高效性。等效特性影响的准确度和高效性。等效特性影响的准确度和高效性。


技术研发人员:陈灏 蒋铿
受保护的技术使用者:上海索辰信息科技股份有限公司
技术研发日:2022.04.03
技术公布日:2022/6/28
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