含界面结构复合材料界面相的力学性能三维仿真评估方法

    公开(公告)号:CN114329658B

    公开(公告)日:2024-07-16

    申请号:CN202111290207.3

    申请日:2021-11-02

    Abstract: 本发明公开了含界面结构复合材料界面相的力学性能三维仿真评估方法,具体涉及复合材料力学性能测试领域。本发明通过建立了含有不同三维几何结构特征界面相结构的复合材料模型;在模拟软件ABAQUS中,通过准静态力学法采用显示分析步计算三维裂纹仿真从而解决收敛难度较大的问题;施加载荷后,获得模型的界面相的SDEG云图与损伤参数SDEG值并通过平均化处理,进一步原位定量分析具有不同三维几何特征的界面相在复合材料中力学性能的表现;本发明从模拟的角度,考虑到了界面相结构的三维几何特征影响,采用SDEG值原位定量分析界面相力学性能,对具有界面相结构的复合材料的优化设计有着重要的指导意义。

    固体火箭发动机C/C复合材料喷管烧蚀行为建模仿真方法

    公开(公告)号:CN113722830A

    公开(公告)日:2021-11-30

    申请号:CN202111030870.X

    申请日:2021-09-03

    Abstract: 本发明公开了一种固体火箭发动机C/C复合材料喷管烧蚀行为建模仿真方法,建立了C/C复材喷管的多尺度烧蚀模型,综合考虑了燃气流动、传热和传质,粒子的机械侵蚀、燃气的化学反应等过程,获得了喷管的温度场、流场、压力分布情况,通过粒子轨迹的结果分析判断喷管各部位的机械侵蚀程度,并且利用水平集的方法模拟了C/C复合材料微观表面的退移和形貌,揭示了纤维和基体的热化学烧蚀规律。本发明从宏观和微观两个角度全面分析了C/C复合材料喷管的烧蚀情况,对喷管的热性能研究和精细化设计有重要价值。

    一种化学气相沉积速率预测方法

    公开(公告)号:CN110598255A

    公开(公告)日:2019-12-20

    申请号:CN201910749267.3

    申请日:2019-08-14

    Abstract: 本发明公开了一种化学气相沉积速率预测方法,具体涉及化学工艺研究领域,具体预测方法如下:建立有限元反应器模型;建立能量守恒方程;建立质量守恒和动量守恒方程;建立多组分扩散方程;建立气相反应模型;极限学习机模型和粘附系数法确定主要中间物质;建立表面反应模型;沉积速率预测模型建立粘度系数和表面浓度、沉积速率的相关性;建立中间物质粘度系数与其影响因素之间的多因变量的PLSR模型;根据实验结果确定粘附系数。本发明结合机器学习和计算流体力学的模拟技术,将大大降低模型参数对人为经验的依赖,通过少量实验即可准确确定重要中间相和粘滞系数,达到预测结果准确性高、可靠性强的技术效果。

    一种考虑晶粒微结构的结构陶瓷本征强度模拟方法

    公开(公告)号:CN118280488A

    公开(公告)日:2024-07-02

    申请号:CN202410462570.6

    申请日:2024-04-17

    Abstract: 本发明公开了一种考虑晶粒微结构的结构陶瓷本征强度模拟方法,属于多晶陶瓷先微结构分析技术领域,通过建立双尺度模型,利用微结构模型的损伤计算材料的微观参数,然后将微观参数传递给宏观模型,通过宏观模型的断裂计算材料的裂纹扩展阻力曲线,基于裂纹扩展阻力曲线计算材料的本征强度。本发明采用上述的一种考虑晶粒微结构的结构陶瓷本征强度模拟方法,通过双尺度模型定量分析显微结构对本征强度的影响,克服陶瓷材料强度测试易受表面抛光影响的限制,同时也克服宏观模型与显微结构脱离的问题,为微观结构和宏观性能之间的联系提供了方案,为高强度多晶陶瓷材料的研发、制备、应用提供了快速评估的方法,起到省时省力、快速高效且准确的作用。

    一种化学气相沉积速率预测方法

    公开(公告)号:CN110598255B

    公开(公告)日:2021-07-06

    申请号:CN201910749267.3

    申请日:2019-08-14

    Abstract: 本发明公开了一种化学气相沉积速率预测方法,具体涉及化学工艺研究领域,具体预测方法如下:建立有限元反应器模型;建立能量守恒方程;建立质量守恒和动量守恒方程;建立多组分扩散方程;建立气相反应模型;极限学习机模型和粘附系数法确定主要中间物质;建立表面反应模型;沉积速率预测模型建立粘度系数和表面浓度、沉积速率的相关性;建立中间物质粘度系数与其影响因素之间的多因变量的PLSR模型;根据实验结果确定粘附系数。本发明结合机器学习和计算流体力学的模拟技术,将大大降低模型参数对人为经验的依赖,通过少量实验即可准确确定重要中间相和粘滞系数,达到预测结果准确性高、可靠性强的技术效果。

    机器学习与CVD建模相结合的组分预测方法

    公开(公告)号:CN111597735A

    公开(公告)日:2020-08-28

    申请号:CN202010567007.7

    申请日:2020-06-19

    Abstract: 本发明提供一种机器学习与CVD建模相结合的组分预测方法,确定反应器的尺寸和基片形状尺寸;建立对应的反应器几何模型;为几何区域和边界添加材料属性;模型网格剖分;选择建立多物理场模型,并进行多物理场耦合;建立流体传热和层流模型;建立浓物质传递模型;计算层流和流体传热耦合的物理场,将得到的解作为初始值计算化学和浓物质传递的物理场接口,得到硼碳体系前驱体气体反应得到的各种中间物质的浓度分布;分别得到不同的结果对比分析,最终得到各种沉积工艺条件下的物质浓度分布结果;利用机器学习算法将沉积硼碳比和其联系起来,预测不同沉积条件下沉积的硼碳比,并分析其误差大小。本发明可准确预测沉积产物组分比。

    一种复合材料界面相的韧性三维仿真评估方法

    公开(公告)号:CN117973141A

    公开(公告)日:2024-05-03

    申请号:CN202410220454.3

    申请日:2024-02-28

    Abstract: 本发明公开了一种复合材料界面相的韧性三维仿真评估方法,属于复合材料力学性能测试技术领域,包括以下步骤:S1、建立含纤维的三维几何结构特征的复合材料代表性体积元模型;S2、将代表性体积元模型进行网格剖分,在基体与界面相、纤维与界面相之间的界面分别插入零厚内聚力单元;S3、给代表性体积元模型施加纤维轴向拉伸应力,同时赋予合适的网格类型,在显示动力学分析步下进行准静态分析,模拟轴向拉伸测试;S4、对计算结果进行后处理分析。本发明采用上述的一种复合材料界面相的韧性三维仿真评估方法,从模拟的角度考虑到了界面相结构的三维几何特征影响,采用临界应变量值定量分析各组元力学性能,对复合材料的优化设计有着重要的指导意义。

    一种考虑晶粒微结构的结构陶瓷断裂韧性模拟方法

    公开(公告)号:CN117457124A

    公开(公告)日:2024-01-26

    申请号:CN202311504652.4

    申请日:2023-11-13

    Abstract: 本发明公开了一种考虑晶粒微结构的结构陶瓷断裂韧性模拟方法,通过建立双尺度模型,即利用微尺度模型的损伤计算材料的微观参数,然后将微观参数传递给宏观模型。通过宏观模型的断裂计算材料的力学性能。通过这种双尺度模型可定量分析了显微结构对断裂韧性的影响,克服了传统微尺度模型由于预制裂纹过短,裂纹扩展长度有限,参与计算晶粒有限等缺点导致的断裂韧性计算不准确。同时也克服宏观模型与显微结构脱离的问题,为微观结构和宏观性能之间的联系提供了可行方案。可作为多晶陶瓷材料的研发、制备、应用提供了一种快速评估的方法,起到省时省力、快速高效且准确的有限元模拟方法。

    固体火箭发动机C/C复合材料喷管烧蚀行为建模仿真方法

    公开(公告)号:CN113722830B

    公开(公告)日:2023-04-11

    申请号:CN202111030870.X

    申请日:2021-09-03

    Abstract: 本发明公开了一种固体火箭发动机C/C复合材料喷管烧蚀行为建模仿真方法,建立了C/C复材喷管的多尺度烧蚀模型,综合考虑了燃气流动、传热和传质,粒子的机械侵蚀、燃气的化学反应等过程,获得了喷管的温度场、流场、压力分布情况,通过粒子轨迹的结果分析判断喷管各部位的机械侵蚀程度,并且利用水平集的方法模拟了C/C复合材料微观表面的退移和形貌,揭示了纤维和基体的热化学烧蚀规律。本发明从宏观和微观两个角度全面分析了C/C复合材料喷管的烧蚀情况,对喷管的热性能研究和精细化设计有重要价值。

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