用于基于数值模拟来制造由碳纤维增强复合材料制成的产品/部件的方法和系统

    公开(公告)号:CN110175341B

    公开(公告)日:2024-08-23

    申请号:CN201811445416.9

    申请日:2018-11-29

    发明人: 樊后富 朱新海

    摘要: 接收第一FEA网格模型,其表示碳纤维增强复合材料(CFRC)产品/部件的3D几何形状、预成形纤维取向和在产品/部件上的特定位置处的期望的参考纤维方向。第一FEA网格模型含有与用于碳纤维和结合基质的相应材料特性相关联的有限元。预成形纤维取向包括纤维的数量和纤维间的相对角度。工件的用于制造产品/部件的预成形2D形状通过进行一步逆向数值模拟来获得,该一步逆向数值模拟将第一FEA网格模型数值地扩展到第二FEA网格模型,基于数值地计算的结构性能,根据相应材料特性。预成形纤维取向叠加在第二FEA网格模型上,同时保留期望的参考纤维方向。通过将第二FEA网格模型的所叠加的纤维取向与第一FEA网格模型互关来确定产品/部件上的所有纤维间的相对角度。

    在制造过程中被释放到表面的物体的数值模拟

    公开(公告)号:CN109271649B

    公开(公告)日:2021-03-26

    申请号:CN201810560045.2

    申请日:2018-06-03

    发明人: 张泊宁

    摘要: 数值模拟方法包括:接收制造过程配置规范,该制造过程配置规范用于在预定时间段内以期望的质量流率将各种类型的任意形状的物体从出口区域移动到下部表面上;创建表示下部表面的FEA模型;创建表示各种类型的物体的各个键合离散元模型(BDEM),每个BDEM包含通过连接键连接的离散元;生成BDEM列表,每个BDEM具有随机选择类型和方向,使得BDEM列表的总质量超过目标总质量;以及在时间推进模拟中获得物体的数值模拟的物理特性。在模拟的每个求解周期,通过基于质量流量和时间步长激活BDEM的下一个相关部分,将相应的物体放置到随机选择的“开放”子区域中;将激活的BDEM从出口区域释放到下部表面。

    越过定向空间边界后相变的两相材料的数值模拟方法及系统

    公开(公告)号:CN105760567B

    公开(公告)日:2020-06-30

    申请号:CN201510783120.8

    申请日:2015-11-16

    IPC分类号: G06F30/23

    摘要: 公开了一种越过定向空间边界后相变的两相材料的数值模拟。FEA模型包括表示两相材料的有限元。每个有限元与一材料标识符相关联,该材料标识符包括分别与两相材料的第一和第二相相对应的第一和第二组材料属性。每个有限元初始分配第一组材料属性。在时间推进模拟期间的每一个求解周期中,对于瞬时相变,处于同一材料标识符下的第二组材料属性分配给那些被确定已经越过定向空间边界的有限元。对于渐进相变,位于转变区域的有限元的材料属性是通过第一和第二组材料属性的插值进行计算。数值模拟结构行为与根据相同的材料标识符集合在一起的有限元一起计算。

    使用FONVL有限元数值模拟结构特性的系统和方法

    公开(公告)号:CN108984814A

    公开(公告)日:2018-12-11

    申请号:CN201810302927.9

    申请日:2018-04-06

    发明人: 韩志东

    IPC分类号: G06F17/50

    摘要: 公开了用于数值模拟产品的结构特性的系统和方法。在计算机系统中接收表示产品的FEA模型。FEA模型包含通过一阶非“体积锁定”(FONVL)有限元连接的节点。每个FONVL有限元都在相应的边界处配置有体积DOF。通过使用FEA模型进行时间推进模拟来获得产品的数值模拟的结构特性。在每个FONVL有限元的模拟的每个求解周期,基于对应的一个体积DOF计算相应边界处的体积变化;然后使用所计算的体积变化以及相应边界的代表性坐标来求解定义每个FONVL有限元的体积应变分布的线性公式的未知系数。

    连接不完美匹配NURBS面片以形成适于有限元分析的计算机模型

    公开(公告)号:CN104573167B

    公开(公告)日:2018-09-14

    申请号:CN201410503337.4

    申请日:2014-09-26

    IPC分类号: G06F17/50

    摘要: 本申请公开了用于连接不完美匹配NURBS面片以形成适于有限元分析的计算机模型的技术。接收用于沿着物理边界连接在一起的第一和第二面片的定义,物理边界在不完美匹配的第一曲线和第二曲线中定义。两个曲线的节点矢量都被标准化,使得参数长度分别等于物理长度。具有较少数量的控制点的曲线作为主曲线,另一曲线作为从曲线。如果曲线部分重叠,则第一和第二曲线被调整,使得第一和第二投影点分别对应于共同曲线的起始和结束位置。通过计算从曲线的控制点与主曲线的控制点的依赖度,确定用于沿着物理边界数值连接面片的一组线性约束等式。面片、以及约束等式使得能够从中创建适于有限元分析的计算机模型。

    钣金成型中的渐进切口操作的数值模拟的方法和系统

    公开(公告)号:CN104346492B

    公开(公告)日:2018-05-22

    申请号:CN201410298399.6

    申请日:2014-06-26

    发明人: 朱新海 张力

    IPC分类号: G06F17/50

    摘要: 本申请公开了对制造要求渐进切口操作的钣金件执行时间推进模拟的方法和系统。所述时间推进模拟针对沿着切口路线的节点采用连接‑分离方案来执行,以确保切口切割的及时平滑分离。所述方案包括通过复制沿着切口路线的现有节点的节点坐标,创建一组替代切口路线节点。然后生成节点约束,以便将现有节点和对应的替代节点初始链接在一起。节点约束根据分离时间表被移除,其中使用切口路线的起始和结束位置、以及进行切口切割的对应起始和结束时间,建立所述分离时间表。节点约束还可以基于由用户定义的切口路线的区域来移除。

    一种在钣金零件的深冲压加工模拟的重力加载阶段内加入金属板坯与导向销接触的影响的方法和系统

    公开(公告)号:CN104182561B

    公开(公告)日:2018-04-17

    申请号:CN201410151809.4

    申请日:2014-04-15

    发明人: 朱新海

    IPC分类号: G06F17/50

    CPC分类号: G06F17/5018 G06F2217/42

    摘要: 本申请公开了用于在深冲压加工模拟的重力加载阶段内加入金属板坯与导向销接触的影响的方法。金属板坯和导向销的计算机模型被创建。第一计算机模型中的节点子集被定义为父节点。然后确定第一和第二特征长度。使用基于第一和第二特征长度之间的比率的公式,在每对父节点之间创建一个或多个子节点。通过执行重力加载阶段的计算机模拟,可以获得在金属板坯的自身重量遭受创建的侧向约束的情况下金属板坯的变形配置,侧向约束是在检测到子节点与表示一个所述导向销的外表面的一部分的特定有限元之间的接触时被创建并添加到子节点的父节点处的。

    使用基于声学特征的技术来确定结构内的裂纹扩展长度的系统和方法

    公开(公告)号:CN107817300A

    公开(公告)日:2018-03-20

    申请号:CN201710455102.6

    申请日:2017-06-16

    发明人: 黄云

    IPC分类号: G01N29/44

    摘要: 公开了使用基于声学特征的技术来确定裂纹扩展长度的方法和系统。经由作用于结构上的第二位置的具有预定义幅度的谐波负荷引起的结构振动而产生的声波,在第一位置处测量和记录声学特征。结构内部包含未知长度的裂纹扩展。通过将测量和记录的声学特征与存储在数据库中的数值计算的声学特征进行比较,来确定未知长度,存储在数据库中的数值计算的声学特征包含数值计算的声学特征与数值模拟的裂纹扩展轨迹的各个阶段的对应裂纹扩展长度的至少一种关系。通过执行数值时间推进模拟,以获得数值模拟的裂纹扩展轨迹,并通过执行结构的SSD分析和振动声学分析,以获得数值模拟的裂纹扩展轨迹的各个阶段的数值计算的声学特征,来获得数值计算的声学特征。

    模拟撞击事件中产品结构行为的方法、系统和存储媒介

    公开(公告)号:CN103970925B

    公开(公告)日:2017-12-19

    申请号:CN201310586645.3

    申请日:2013-11-20

    IPC分类号: G06F17/50

    CPC分类号: G06F17/5018 G06F17/10

    摘要: 本申请公开了一种创建接触表面定义的方法和系统,该接触表面定义包括用于数字模拟撞击事件的有限元分析(FEA)模型中的低阶或二次有限元。所述FEA模型被组织成一组或多组有限元,每个组表示一个产品部件且由一部件ID标识。此外,所述FEA模型配置有一个或多个接触表面定义,用于检测由于撞击事件所导致的部件之间的接触。针对每个确定包含QFE的确定的组,创建一新组。新组与唯一的部件ID相关联。接下来根据一组预定的用于划分与QFE相关的一个或多个几何形状的规则,为新组生成接触片断。通过用新组替换每个确定的组,来更新接触表面定义。

    用于形成包含堆积在任意形状的体积中的多分散球形颗粒的计算机化模型的方法和系统

    公开(公告)号:CN103377307B

    公开(公告)日:2017-05-03

    申请号:CN201310081855.7

    申请日:2013-03-14

    发明人: 韩志东

    IPC分类号: G06F17/50

    摘要: 公开了一种用于形成计算机化模型的系统和方法,所述计算机化模型包括堆积在任意形状的体积中的多分散球形颗粒。为了形成计算机化模型,生成具有根据所述特征轮廓的统计特性(例如,最小和最大尺寸以及尺寸分布)的多个多分散球形颗粒。所述颗粒的第一部用于形成在所述体积的边界内的边界层。在所述边界层中的任何孔由一个或更多个空尺寸颗粒密封。所述颗粒的第二部用于从所述边界层向内填充在层‑到‑层设计中的内部空间。所述层‑到‑层设计包括使用功率图从按尺寸分级的备选位置的列表中搜索最适合位置。当可能时,所述颗粒的所述第二部中的每一个被允许朝着边界层穿过在所述当前层中的孔。