專利名稱：具有仿生結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料預(yù)制體的建模方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及仿生制造領(lǐng)域，具體而言，涉及ー種具有仿生結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料預(yù)制體的建模方法。
背景技術(shù)：
復(fù)合材料由于具有良好的綜合性能、比重小等特點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用于航空航天、汽車、人造生物組織以及高級(jí)體育用品等方面。近些年，隨著科技水平的不斷上升，各個(gè)行業(yè)對復(fù)合材料的需求量越來越大，同時(shí)所需求的復(fù)合材料制件也向著大型化、復(fù)雜化的方向發(fā)展。這就要求復(fù)合材料在制備過程中除了克服復(fù)合材料受カ容易分層的問題外，孔隙率高、干纖維較多等浸潰不完全的問題也有待改善。
三維編織方法的出現(xiàn)解決了傳統(tǒng)復(fù)合材料承受外界沖擊時(shí)會(huì)產(chǎn)生分層的問題，但是三維編織復(fù)合材料預(yù)制體在隨后浸潰樹脂過程中，仍然會(huì)有浸潰不完全的缺陷。三維編織預(yù)制體由于纖維之間接觸緊密，整體力學(xué)性能上提升，但是正是由于纖維之間緊密的結(jié)合，在浸潰過程中樹脂難以完全浸透預(yù)制體，纖維束之間容易出現(xiàn)孔隙，浸潰后復(fù)合材料仍會(huì)由于存在孔隙、干纖維等缺陷而降低其力學(xué)性能，因此對于成型エ藝和浸潰設(shè)備等要求都比較高。嘗試在復(fù)合材料的編織預(yù)制體結(jié)構(gòu)上加以改迸，即在現(xiàn)有的先進(jìn)的成型エ藝的條件下，通過改進(jìn)預(yù)制體的空間結(jié)構(gòu)，提高自身對樹脂等基體材料的浸潤能力，這樣在解決孔隙率和干纖維等問題的同時(shí)，還能有效的提高浸潰速率，并且解決了對現(xiàn)有成型設(shè)備要求嚴(yán)苛的問題，從而節(jié)省了復(fù)合材料生產(chǎn)成本，減少了生產(chǎn)能耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明g在提供ー種具有仿生結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料預(yù)制體的建模方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中復(fù)合材料預(yù)制體浸潰不完全的技術(shù)問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方面，提供了ー種具有仿生結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料預(yù)制體的建模方法。該方法包括以下步驟1)對絲瓜絡(luò)的空間結(jié)構(gòu)特征值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，得特征值的平均數(shù)值；2)基于特征值的平均數(shù)值進(jìn)行建模，得到初級(jí)絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)模型，初級(jí)絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)模型包含相互連接的多個(gè)結(jié)構(gòu)単元；3)對初級(jí)絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行有限元受カ分析，并根據(jù)初級(jí)絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)模型的受カ變形云圖對結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，得到絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)模型作為復(fù)合材料預(yù)制體的結(jié)構(gòu)模型。進(jìn)ー步地，絲瓜絡(luò)的空間結(jié)構(gòu)特征值包括整體絲瓜絡(luò)及絲瓜絡(luò)內(nèi)的結(jié)構(gòu)單元的縱向纖維之間的距離長度、橫向纖維與縱向纖維的節(jié)點(diǎn)群的位置、節(jié)點(diǎn)群中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的位相關(guān)系、各節(jié)點(diǎn)所連接的纖維之間的空間夾角大小。進(jìn)ー步地，建模采用CAD軟件，有限元受カ分析采用ANSYS軟件。應(yīng)用本發(fā)明的具有仿生結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料預(yù)制體的建模方法，可以模擬構(gòu)建ー種具有仿生絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料預(yù)制體，而這種仿生絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)使得復(fù)合材料具備較高的拉イ申、壓縮和彎曲強(qiáng)度，并且有效的解決了傳統(tǒng)復(fù)合材料預(yù)制體存在的浸潰不完全的技術(shù)問題。


說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)ー步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖I示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的復(fù)合材料的仿生絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的復(fù)合材料的仿生絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的復(fù)合材料的仿生絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元的纖維編織路徑示意圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的復(fù)合材料的仿生絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元的俯視 結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。絲瓜絡(luò)是葫蘆科植物絲瓜的成熟果實(shí)的微管束，主要成分是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，全體系是由錯(cuò)綜復(fù)雜生長的絲狀纖維交織而成的空間網(wǎng)狀物。其橫截面可見三個(gè)貫穿縱向的“B”字形孔洞，將孔洞的外層纖維網(wǎng)切開，呈現(xiàn)出絲瓜絡(luò)的內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)，主要由排布不規(guī)則的橫向纖維層和外層密集的縱向纖維緊密連接構(gòu)成。內(nèi)部纖維層是立體結(jié)構(gòu)而不是層合結(jié)構(gòu)，即同一纖維層與各縱向纖維的連接點(diǎn)并不在同一個(gè)平面內(nèi)；并且同一纖維層與單個(gè)縱向纖維的連接點(diǎn)也以節(jié)點(diǎn)群的形式存在，即某ー纖維層所包含的各個(gè)纖維束與同一縱向纖維的連接點(diǎn)并不是同一處，而是以一定的規(guī)律分布在一段區(qū)域內(nèi)。這樣上下兩層纖維層與兩側(cè)的縱向纖維形成了一個(gè)類似半封閉的空間，此空間原本是用來儲(chǔ)存絲瓜籽的，除去絲瓜籽后的絲瓜絡(luò)就是由這些半封閉孔洞和構(gòu)成孔洞的排列復(fù)雜的纖維組成。絲瓜絡(luò)的軸向由于外層縱向纖維層的存在，使得Z向的抗沖擊能力比較高，并且在縱向纖維包裹的內(nèi)部結(jié)構(gòu)上，由于無序的孔洞的存在，同時(shí)構(gòu)成這些孔洞的排列復(fù)雜的纖維較密集，并且其橫向纖維與縱向纖維保持著緊密的連接，使得絲瓜絡(luò)在承受外界作用カ時(shí)，各向均有承載載荷的支撐結(jié)構(gòu)，則具有較高的拉伸、壓縮和彎曲強(qiáng)度，同時(shí)上述孔洞的存在，使得具有這種三維結(jié)構(gòu)的預(yù)制體在浸潰樹脂等基體材料時(shí)更容易浸潤完全，能夠有效地解決傳統(tǒng)復(fù)合材料存在的孔隙率高、干纖維等問題。根據(jù)本發(fā)明ー種典型的實(shí)施方式，具有仿生結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料預(yù)制體的建模方法包括以下步驟1)對絲瓜絡(luò)的空間結(jié)構(gòu)特征值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，得特征值的平均數(shù)值；2)基于特征值的平均數(shù)值進(jìn)行建摸，得到初級(jí)絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)模型，初級(jí)絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)模型包含相互連接的多個(gè)結(jié)構(gòu)単元；3)對初級(jí)絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行有限元受カ分析，井根據(jù)初級(jí)絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)模型的受カ變形云圖對結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，得到絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)模型作為復(fù)合材料預(yù)制體的結(jié)構(gòu)模型。本發(fā)明的發(fā)明人創(chuàng)造性的將絲瓜絡(luò)這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用于復(fù)合材料預(yù)制體的制備，從而使復(fù)合材料具備較高的拉伸、壓縮和彎曲強(qiáng)度，并且有效的解決了傳統(tǒng)復(fù)合材料預(yù)制體存在的浸潰不完全的技術(shù)問題。
絲瓜絡(luò)的空間結(jié)構(gòu)特征值的設(shè)定能夠較準(zhǔn)確的描述絲瓜絡(luò)的空間結(jié)構(gòu)即可。優(yōu)選地，絲瓜絡(luò)的空間結(jié)構(gòu)特征值包括整體絲瓜絡(luò)及絲瓜絡(luò)內(nèi)的結(jié)構(gòu)單元的縱向纖維之間的距離長度、橫向纖維與縱向纖維的節(jié)點(diǎn)群的位置、節(jié)點(diǎn)群中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的位相關(guān)系、各節(jié)點(diǎn)所連接的纖維之間的空間夾角大小以及空間結(jié)構(gòu)単元內(nèi)纖維的各類特征長度值。其中，縱向纖維之間的距離長度對應(yīng)每兩根導(dǎo)向套之間的距離，節(jié)點(diǎn)群的位置對應(yīng)單層纖維層與導(dǎo)向套連接點(diǎn)們的位置，各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的位相關(guān)系具體說應(yīng)該是每層纖維層中三個(gè)纖維束之間的位相關(guān)系-相互夾角和與導(dǎo)向套連接點(diǎn)之間的距離等，以上的結(jié)構(gòu)特征值是結(jié)構(gòu)單元也是整體結(jié)構(gòu)的特征值。本發(fā)明中，建?？梢圆捎肅AD等軟件，有限元受カ分析可以采用ANSYS等軟件，當(dāng)然其他相關(guān)軟件也可應(yīng)用于此。根據(jù)本發(fā)明ー種典型的實(shí)施方式，具有仿生結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料的制備方法包括以下步驟1)基于建模得到的絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建導(dǎo)向裝置并確定纖維纏繞順序；2)在導(dǎo)向裝置上按照所確定的纖維纏繞順序進(jìn)行纖維的纏繞，得到仿生絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)作為復(fù)合材料預(yù)制 體；3)將仿生絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)與基體結(jié)合形成復(fù)合材料；；其結(jié)合的過程可以采用浸潰的方法。優(yōu)選地，導(dǎo)向裝置包括導(dǎo)向模板和多根導(dǎo)向套群，其中，導(dǎo)向套固定設(shè)置在導(dǎo)向模板上，導(dǎo)向套上根據(jù)復(fù)合材料預(yù)制體的結(jié)構(gòu)模型中的節(jié)點(diǎn)位置設(shè)置凹槽，用于容置嵌合纖維。優(yōu)選地，導(dǎo)向套的材料為碳纖維或金屬；纖維的材料為碳纖維、芳綸纖維、或金屬絲。優(yōu)選地，填充物為聚合物或金屬，其中，聚合物包括環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、氨基樹脂、不飽和聚酯。根據(jù)本發(fā)明ー種典型的實(shí)施方式，具有仿生結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料包括按照復(fù)合材料預(yù)制體的結(jié)構(gòu)模型獲得的仿生絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)以及基體，其中，基體填充在仿生絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)中。優(yōu)選地，仿生絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)向套群和纖維，其中，導(dǎo)向套群由多根導(dǎo)向套構(gòu)成；纖維按照根據(jù)復(fù)合材料預(yù)制體的結(jié)構(gòu)模型確定的纖維纏繞順序纏繞在導(dǎo)向套群上。具有仿生結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料中的導(dǎo)向套群(相對于縱向纖維也可以叫做是Z向?qū)蛱兹?相當(dāng)于絲瓜絡(luò)的縱向纖維，呈絲瓜絡(luò)狀纏繞在導(dǎo)向套群上的纖維相當(dāng)于絲瓜絡(luò)的橫向纖維。優(yōu)選地，導(dǎo)向套上設(shè)置有用于嵌合纖維的凹槽，防止纏繞在導(dǎo)向套上的纖維滑動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明ー種典型的實(shí)施方式，仿生絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)可以是包括多個(gè)結(jié)構(gòu)単元，該結(jié)構(gòu)單元中的導(dǎo)向套群根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行排列，如可以將導(dǎo)向套群排布成不同的形狀，如立方體、圓形等，每個(gè)結(jié)構(gòu)單元包括橫向纖維層和與橫向纖維層交叉設(shè)置的導(dǎo)向套陣列。例如，導(dǎo)向套陣列可以包括9根導(dǎo)向套，導(dǎo)向套成3X3陣列排列。導(dǎo)向套上在仿生絲瓜絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)處設(shè)置有凹槽，即導(dǎo)向套外層有凹槽，并且凹槽的分布依據(jù)纖維與導(dǎo)向套的連接點(diǎn)而定。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，纖維可以以導(dǎo)向套陣列中間的導(dǎo)向套為中心進(jìn)行纏繞，而此結(jié)構(gòu)單元周圍的8根導(dǎo)向套又可以成為其他結(jié)構(gòu)單元的中心，因此，各個(gè)結(jié)構(gòu)單元之間并不是獨(dú)立的。優(yōu)選地，具有仿生結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料的纖維層與各個(gè)導(dǎo)向套的節(jié)點(diǎn)不在同一個(gè)平面內(nèi)，即單個(gè)纖維層與單個(gè)導(dǎo)向套的咬合是以節(jié)點(diǎn)群的形式存在，即單層的橫向纖維層與單個(gè)導(dǎo)向套是以多個(gè)節(jié)點(diǎn)連接的，橫向纖維層與各個(gè)導(dǎo)向套的連接點(diǎn)不在同一個(gè)平面內(nèi)(如圖1、2所示)，這樣有利于復(fù)合材料拉伸、壓縮和彎曲強(qiáng)度的改善。
實(shí)施例首先研究絲瓜絡(luò)中孔洞排布規(guī)律、纖維絲之間的纏繞方式和橫、縱向纖維絲的結(jié)合方式等結(jié)構(gòu)特征，然后利用CAD進(jìn)行模擬模型設(shè)計(jì)，并結(jié)合ANSYS軟件對建立的模型進(jìn)行調(diào)試完善，在Z向?qū)蛱咨显诩庸こ鲆览w維束與導(dǎo)向套的咬合點(diǎn)位置而定的嵌合槽，按ー定預(yù)制體結(jié)構(gòu)要求將加工后的導(dǎo)向套有序排列在導(dǎo)向模板上，在編織時(shí)增強(qiáng)纖維遍歷所有的導(dǎo)向套凹槽，即完成預(yù)制體的編制。該預(yù)制體內(nèi)部纖維層與Z向?qū)蛱拙o密結(jié)合，且預(yù)留有大量供樹脂等基體流動(dòng)的通道，不僅能避免脫層、受カ變形等問題，還能有效改善浸潰過程中氣泡難以排出、干纖維等問題，有效提高了復(fù)合材料綜合性能。該實(shí)施例的具體操作步驟如下步驟一對絲瓜絡(luò)的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行特征描述，包括對各個(gè)用來支撐整體結(jié)構(gòu)的縱向纖維之間的距離長度、橫向纖維與縱向纖維的連接點(diǎn)群(節(jié)點(diǎn)群)的位置、節(jié)點(diǎn)群中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的位相關(guān)系、各節(jié)點(diǎn)所連接的纖維之間的空間夾角大小以及空間結(jié)構(gòu)単元內(nèi)纖維束的各類特征長度值的絲瓜絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征值做統(tǒng)計(jì)與分析，得出上述各特征值的平均數(shù) 值；步驟ニ利用各特征值在計(jì)算機(jī)上完成CAD模型的設(shè)計(jì)，得到仿生絲瓜絡(luò)空間結(jié)構(gòu)的預(yù)制體三維結(jié)構(gòu)単元，如圖I所示的纖維I和導(dǎo)向套2構(gòu)成，用有限元分析軟件如ANSYS對所建立的結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行受力分析，根據(jù)結(jié)構(gòu)間的受力變形云圖對結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的微調(diào)，完善該仿生絲瓜絡(luò)的三維機(jī)構(gòu)模型；步驟三在導(dǎo)向套外層加工凹槽，凹槽的分布依據(jù)模型中纖維與導(dǎo)向套的連接點(diǎn)設(shè)定；步驟四將導(dǎo)向柱按上述結(jié)構(gòu)模型排列在導(dǎo)向模板上，根據(jù)矩形的截面輪廓將帶有凹槽的導(dǎo)向套排布在導(dǎo)向柱上，如圖3所示，將帶有凹槽的碳纖維導(dǎo)向套按3X3排列在導(dǎo)向模板上，分別編號(hào)A-I，選取連續(xù)碳纖維束作為增強(qiáng)材料；步驟五在預(yù)制體制備時(shí)，按CAD模型中的三維結(jié)構(gòu)，將纖維纏繞導(dǎo)向套的凹槽進(jìn)行編制，以三束纖維束構(gòu)成的單層纖維為例，編織時(shí)由下而上ー層ー層編織，由導(dǎo)向套I開始進(jìn)行編織，纖維束依次纏繞導(dǎo)向套A-B-C-A-D-E-A-F-G-A-H-I，纖維束在導(dǎo)向套之間的纏繞方式如圖3中帶箭頭直線所示，即同一纖維束與各導(dǎo)向套的咬合點(diǎn)不在同一平面內(nèi)；第一道編織路徑3完成之后，纖維束回到初始位置一導(dǎo)向套I，此時(shí)開始第二次編織4，其路徑為纖維束依次纏繞導(dǎo)向套B-A-C-D-A-E-F-A-G-H-A-I。兩道路徑完成之后預(yù)制體外層形成了完整的纖維束包覆，預(yù)制體內(nèi)部形成大量寬闊的三角形的Z向通道。待纖維遍歷所有導(dǎo)向套的凹槽后，取下纏繞纖維的導(dǎo)向套，完成預(yù)制體的編制，其結(jié)構(gòu)單元的俯視結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示；步驟六將填充物浸潰進(jìn)預(yù)制體中，得到具有仿生結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。本發(fā)明通過仿生絲瓜絡(luò)的空間結(jié)構(gòu)特征，建立復(fù)合材料預(yù)制體的三維結(jié)構(gòu)，提高復(fù)合材料綜合性能。相對已有的復(fù)合材料編織預(yù)制體的結(jié)構(gòu)來說，本發(fā)明所提供的仿生絲瓜絡(luò)的三維結(jié)構(gòu)，其優(yōu)勢在于(I)纖維層與導(dǎo)向套結(jié)合緊密，纖維層在長程范圍內(nèi)擺脫了層的概念，預(yù)制體整體結(jié)構(gòu)中，纖維層為立體分布的；(2)有效降低浸潰過程中出現(xiàn)的氣泡難以排除、孔隙率高等浸潰不完全的問題；
(3)適用于大尺寸、形狀復(fù)雜的預(yù)制體制備，并且制備過程自動(dòng)化程度高。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種具有仿生結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料預(yù)制體的建模方法，其特征在于，包括以下步驟 1)對絲瓜絡(luò)的空間結(jié)構(gòu)特征值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，得特征值的平均數(shù)值； 2)基于所述特征值的平均數(shù)值進(jìn)行建摸，得到初級(jí)絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)模型，所述初級(jí)絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)模型包含相互連接的多個(gè)結(jié)構(gòu)單元； 3)對所述初級(jí)絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行有限元受カ分析，井根據(jù)所述初級(jí)絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)模型的受カ變形云圖對所述結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，得到絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)模型作為所述復(fù)合材料預(yù)制體的結(jié)構(gòu)模型。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的建模方法，其特征在于，所述絲瓜絡(luò)的空間結(jié)構(gòu)特征值包括整體所述絲瓜絡(luò)及所述絲瓜絡(luò)內(nèi)的結(jié)構(gòu)單元的縱向纖維之間的距離長度、橫向纖維與縱向纖維的節(jié)點(diǎn)群的位置、節(jié)點(diǎn)群中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的位相關(guān)系、各節(jié)點(diǎn)所連接的纖維之間的空間夾角大小。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的建模方法，其特征在于，所述建模采用CAD軟件，所述有限元受カ分析采用ANSYS軟件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有仿生結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料預(yù)制體的建模方法。該方法包括以下步驟1)對絲瓜絡(luò)的空間結(jié)構(gòu)特征值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，得特征值的平均數(shù)值；2)基于特征值的平均數(shù)值進(jìn)行建模，得到初級(jí)絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)模型，初級(jí)絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)模型包含相互連接的多個(gè)結(jié)構(gòu)單元；3)對初級(jí)絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行有限元受力分析，并根據(jù)初級(jí)絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)模型的受力變形云圖對結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，得到絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)模型作為復(fù)合材料預(yù)制體的結(jié)構(gòu)模型。應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，可以模擬構(gòu)建一種具有仿生結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料預(yù)制體，而這種仿生絲瓜絡(luò)結(jié)構(gòu)使得復(fù)合材料具備較高的拉伸、壓縮和彎曲強(qiáng)度。
文檔編號(hào)G06F17/50GK102693345SQ20121018780
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月8日
發(fā)明者單忠德, 吳曉川, 康懷镕 申請人:機(jī)械科學(xué)研究總院先進(jìn)制造技術(shù)研究中心