[go: up one dir, main page]

RU2670922C9 - Method for automatic construction of a heterogeneous fiber internal structure model of a composite material - Google Patents

Method for automatic construction of a heterogeneous fiber internal structure model of a composite material Download PDF

Info

Publication number
RU2670922C9
RU2670922C9 RU2017146035A RU2017146035A RU2670922C9 RU 2670922 C9 RU2670922 C9 RU 2670922C9 RU 2017146035 A RU2017146035 A RU 2017146035A RU 2017146035 A RU2017146035 A RU 2017146035A RU 2670922 C9 RU2670922 C9 RU 2670922C9
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
model
fibers
fiber
sample
internal structure
Prior art date
Application number
RU2017146035A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2670922C1 (en
Inventor
Александр Сергеевич Григорьев
Евгений Викторович Шилько
Андрей Иванович Дмитриев
Алексей Юрьевич Смолин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН)
Priority to RU2017146035A priority Critical patent/RU2670922C9/en
Publication of RU2670922C1 publication Critical patent/RU2670922C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2670922C9 publication Critical patent/RU2670922C9/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00Computer-aided design [CAD]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)

Abstract

FIELD: computer equipment.SUBSTANCE: invention relates to the field of computer-aided design and can be used to solve problems in the design of the internal structure of composite materials (CM) reinforced with fibers. Method of automatic constructing of a computer model of a heterogeneous fibrous internal structure of a composite material allows us to obtain the model of a heterogeneous fibrous structure of the composite material with specified parameters, which can be integrated into modern software systems for computer modeling using Lagrangian numerical methods. Method also includes reading the input data of the CM sample and performing a sequence of automatic construction operations, moreover, the input data is given arbitrarily or selected from the data on a real object.EFFECT: technical result consists in providing automated creation of an object model that takes into account the geometric characteristics of individual fibers (including curvature) and their spatial orientation in the model.1 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области компьютерного проектирования и может быть использовано при решении задач дизайна внутренней структуры композиционных материалов (КМ), армированных волокнами. The invention relates to the field of computer design and can be used in solving problems of designing the internal structure of composite materials (CM) reinforced with fibers.

Известен способ моделирования многокомпонентных изделий в компьютерных системах двух- и трехмерного проектирования, RU 2622211, G06F 17/50, G06T 17/00, опубл. 13.06.2017. В способе создают компьютерные модели требуемых промежутков между деталями, причем основная часть геометрии моделей промежутков определяется геометрией разделяемых ими деталей, а компонуемый объект формируется как совокупность компьютерных моделей деталей и промежутков.A known method of modeling multicomponent products in computer systems of two- and three-dimensional design, RU 2622211, G06F 17/50, G06T 17/00, publ. 06/13/2017. The method creates computer models of the required gaps between parts, the main part of the geometry of the gap models being determined by the geometry of the parts they share, and the composable object is formed as a set of computer models of parts and gaps.

Недостатком известного изобретения является отсутствие возможности задания компонентов внутренней структуры материала и оценки дисперсии и анизотропии локальных механических свойств, определяемых, в том числе, неравноосностью компонентов и наличием преимущественной ориентации их расположения.A disadvantage of the known invention is the inability to set the components of the internal structure of the material and to evaluate the dispersion and anisotropy of the local mechanical properties, which are determined, inter alia, by the unevenness of the components and the predominant orientation of their location.

Известен способ автоматического построения трехмерной геометрической модели изделия в системе геометрического моделирования, RU 2308763, G06F 17/50, G06T 17/00, опубл. 20.10.2007. Способ заключается в следующем: выбирают данные компьютерной математической модели (КММ), которые будут использованы для построения трехмерной геометрической модели (ТГМ) изделия, задают последовательность операций автоматического построения, считывают выбранные пользователем данные, преобразуют считанные данные в значения геометрических параметров изделия, извлекают из предварительно созданной базы данных трехмерные геометрические модели-примитивы, изменяют значения их параметров в соответствии с данными КММ, выполняют динамическое построение элементов изделия, трехмерные геометрические модели-примитивы которых отсутствуют в базе данных, помещают полученные ТГМ элементов изделия в ТГМ сборки изделия и накладывают сопряжения, фиксирующие положение каждого элемента изделия в сборке.A known method of automatically building a three-dimensional geometric model of a product in a geometric modeling system, RU 2308763, G06F 17/50, G06T 17/00, publ. 10.20.2007. The method is as follows: select the data of a computer mathematical model (CMM), which will be used to build a three-dimensional geometric model (TGM) of the product, set the sequence of operations of automatic construction, read the data selected by the user, convert the read data to the values of the geometric parameters of the product, extracted from previously created database three-dimensional geometric models of primitives, change the values of their parameters in accordance with the CMM data, perform dynamically some elements building products, three-dimensional geometric model primitives which are missing in the database are placed TGM elements obtained product in product assembly and TGM applied conjugation fixing the position of each element in the product assembly.

Недостатком известного изобретения также является отсутствие возможности дизайна внутренней структуры материала на масштабе отдельных фаз или армирующих элементов материала изделия.A disadvantage of the known invention is the lack of the ability to design the internal structure of the material on the scale of individual phases or reinforcing elements of the material of the product.

Технологической проблемой заявляемого изобретения является разработка способа автоматического построения модели гетерогенной волокнистой внутренней структуры композиционного материала, позволяющей получить модель гетерогенной волокнистой структуры композиционного материала с заданными параметрами, которая может быть интегрирована в современные программные комплексы для компьютерного моделирования с использованием лагранжевых численных методов. The technological problem of the claimed invention is the development of a method for automatically building a model of a heterogeneous fibrous internal structure of a composite material, which allows to obtain a model of a heterogeneous fibrous structure of a composite material with specified parameters, which can be integrated into modern software systems for computer modeling using Lagrangian numerical methods.

Технический результат также заключается в обеспечении автоматизированного создания модели объекта, учитывающей геометрические характеристики отдельных волокон (в том числе изогнутость) и их пространственную ориентацию в модели.The technical result also consists in providing automated creation of an object model that takes into account the geometric characteristics of individual fibers (including curvature) and their spatial orientation in the model.

Указанный технический результат достигается тем, что способ автоматического построения модели гетерогенной волокнистой внутренней структуры композиционного материала (КМ) включает считывание входных данных образца КМ и выполнение последовательности операций автоматического построения, причем входные данные заданы произвольно или выбраны из данных о реальном объекте. The specified technical result is achieved in that the method of automatically building a model of a heterogeneous fibrous internal structure of a composite material (CM) involves reading the input data of the CM sample and performing a sequence of automatic construction operations, the input data being set arbitrarily or selected from data about a real object.

При этом в качестве входных данных используют:In this case, as input data use:

- геометрические характеристики исходного образца КМ; - geometric characteristics of the initial CM sample;

- интервал допустимых значений геометрических характеристик волокон в образце КМ, включая превалирующую пространственную ориентацию в образце КМ;- the range of acceptable values of the geometric characteristics of the fibers in the CM sample, including the prevailing spatial orientation in the CM sample;

- объемную долю включений (волокон) в образце КМ. - volume fraction of inclusions (fibers) in the CM sample.

Последовательность операций автоматического построения модели КМ включает:The sequence of operations for the automatic construction of the KM model includes:

- считывание входных данных, представленных в виде текстового файла, или их задание через графический интерфейс;- reading the input data presented in the form of a text file, or their task through a graphical interface;

- оценивание количества волокон в модели КМ; - estimation of the number of fibers in the KM model;

- определение конкретных геометрических характеристик каждого волокна в модели КМ;- determination of the specific geometric characteristics of each fiber in the CM model;

- разбиение исходного образца на элементы с целью осуществления контроля пересечения волокон друг с другом и их выхода за габариты образца; размер ячеек определяет величину погрешности при выполнении- dividing the original sample into elements in order to control the intersection of the fibers with each other and their exit beyond the dimensions of the sample; the size of the cells determines the amount of error during execution

- последовательное выполнение следующего набора операций для размещения каждого волокна в модели КМ: определение пространственного положения каждого волокна в объеме модели КМ и функции, описывающей изогнутый профиль волокна; определение элементов модели, которые принадлежат волокну; контроль пересечения волокон друг с другом и их выхода за габариты исходного образца; повторение перечисленного набора операций для включения в случае неуспешного прохождения контроля; контроль достижения заданной объемной доли волокон в модели КМ и окончание размещения волокон при выполнении данного условия;- sequentially performing the following set of operations for placing each fiber in the KM model: determining the spatial position of each fiber in the volume of the KM model and the function describing the curved fiber profile; identification of model elements that belong to the fiber; control of the intersection of the fibers with each other and their exit beyond the dimensions of the original sample; repeating the listed set of operations for inclusion in case of unsuccessful passage of control; monitoring the achievement of a given volume fraction of fibers in the KM model and the end of fiber placement when this condition is met;

- интеграция созданной модели гетерогенной волокнистой внутренней структуры КМ с выбранным вычислительным методом для дальнейшей обработки, проведения расчетов и визуализации.- integration of the created model of the heterogeneous fibrous internal structure of the CM with the selected computational method for further processing, calculations and visualization.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в автоматизированном выполнении последовательности операций, направленных на построение компьютерной модели композиционного материала с гетерогенной волокнистой внутренней структурой, параметры которой максимально соответствуют входным данным, которые заданы произвольно или соответствуют параметрам реального КМ.The essence of the invention lies in the automated execution of a sequence of operations aimed at building a computer model of a composite material with a heterogeneous fibrous internal structure, the parameters of which correspond to input data that is given arbitrarily or correspond to the parameters of a real CM.

В рамках предлагаемого изобретения под входными данными понимают:In the framework of the invention, the input data means:

– геометрические характеристики исходного образца; - geometric characteristics of the original sample;

– интервал допустимых значений геометрических характеристик волокон в образце КМ, включая превалирующую пространственную ориентацию в образце;- the range of acceptable values of the geometric characteristics of the fibers in the CM sample, including the prevailing spatial orientation in the sample;

– объемную долю волокон в образце КМ.- volume fraction of fibers in the CM sample.

Геометрические характеристики (параметры) исходного образца КМ включают его внешние границы и внутренние контуры (если образец содержит несплошности, или некоторые области образца не должны быть заполнены волокнами, фиг. 1) в некоторой декартовой системе координат.The geometric characteristics (parameters) of the initial CM sample include its external boundaries and internal contours (if the sample contains discontinuities, or some areas of the sample should not be filled with fibers, Fig. 1) in some Cartesian coordinate system.

Геометрические характеристики волокон в модели содержат: минимальное расстояние между волокнами; среднее значение длины волокон, допустимый интервал отклонения длины волокон от среднего значения, а также тип и параметры функции дисперсии длины волокон; среднее значение диаметра волокон, допустимый интервал отклонения диаметра волокон от среднего значения, а также тип и параметры функции дисперсии диаметра волокон; средние значения углов наклона осей волокон, определяющие их ориентацию в системе координат модели, допустимый интервал отклонения углов наклона от средних значений, а также тип и параметры функции дисперсии углов наклона осей волокон; параметры изогнутости профиля волокон. Параметры изогнутости профиля волокон включают: среднее значение амплитуды отклонения участков волокна от прямой линии, допустимый интервал разброса амплитуд отклонения участков волокон от прямой линии, а также тип и параметры функции дисперсии амплитуды; среднее расстояние между опорными точками на оси волокна, в которых отклонение профиля волокна от прямой линии должно быть равно значению амплитуды для данного волокна, допустимый интервал вариации расстояния между опорными точками около среднего значения, а также вид и параметры функции дисперсии расстояния между опорными точками; минимальное разрешенное расстояние от опорных точек до крайних точек линии оси волокна. The geometric characteristics of the fibers in the model contain: the minimum distance between the fibers; the average value of the fiber length, the acceptable interval of deviation of the fiber length from the average value, as well as the type and parameters of the fiber length dispersion function; the average value of the diameter of the fibers, the permissible interval of deviation of the diameter of the fibers from the average value, as well as the type and parameters of the dispersion function of the diameter of the fibers; average values of the angles of inclination of the axes of the fibers, determining their orientation in the coordinate system of the model, the allowable interval of deviation of the angles of inclination from the average values, as well as the type and parameters of the dispersion function of the angles of inclination of the axes of the fibers; fiber profile curvature parameters. The parameters of the curvature of the fiber profile include: the average value of the amplitude of the deviation of the fiber sections from the straight line, the acceptable interval of the spread of the amplitudes of the deviation of the fiber sections from the straight line, as well as the type and parameters of the amplitude dispersion function; the average distance between the reference points on the fiber axis, in which the deviation of the fiber profile from the straight line should be equal to the amplitude value for a given fiber, the allowable interval of variation of the distance between the reference points near the average value, as well as the type and parameters of the dispersion function of the distance between the reference points; minimum permitted distance from reference points to the extreme points of the fiber axis line.

Изобретение поясняется фигурами 1-7.The invention is illustrated by figures 1-7.

На фиг. 1 представлен пример геометрической структуры двумерного исходного образца КМ.In FIG. Figure 1 shows an example of the geometric structure of a two-dimensional initial CM sample.

На фиг. 2 представлена схема разбиения образца КМ на элементы.In FIG. 2 shows a diagram of the decomposition of a CM sample into elements.

На фиг. 3 представлен пример определения координат крайних точек включения (x1;y1) и (x2;y2), которые определяются с использованием генератора случайных чисел. Линией показана ось волокна.In FIG. Figure 3 shows an example of determining the coordinates of the extreme inclusion points (x 1 ; y 1 ) and (x 2 ; y 2 ), which are determined using a random number generator. The line shows the axis of the fiber.

На фиг. 4 представлен пример построения аппроксимационной функции волокна (показана сплошной изогнутой линией) по двум опорным точкам волокна (x3;y3) и (x4;y4), в которых отклонение линии волокна от прямой (изображена пунктиром) является максимальным, и двум крайним точкам волокна (x1;y1) и (x2;y2).In FIG. Figure 4 shows an example of constructing the approximation function of the fiber (shown by a solid curved line) from two reference points of the fiber (x 3 ; y 3 ) and (x 4 ; y 4 ), in which the deviation of the fiber line from the straight line (shown by a dotted line) is maximum, and two fiber end points (x 1 ; y 1 ) and (x 2 ; y 2 ).

На фиг. 5 представлены элементы (показаны темно серым цветом), координаты которых находятся в пределах координатной области, занятой изогнутым волокном заданного диаметра.In FIG. 5 presents the elements (shown in dark gray), the coordinates of which are within the coordinate region occupied by the curved fiber of a given diameter.

На фиг. 6 представлена блок-схема алгоритма автоматического построения модели гетерогенной волокнистой внутренней структуры КМ.In FIG. Figure 6 shows a block diagram of an algorithm for automatically constructing a model of a heterogeneous fibrous internal structure of CMs.

На фиг. 7 представлен пример интеграции созданной двумерной модели гетерогенной волокнистой внутренней структуры КМ с методом подвижных клеточных автоматов. Светло серым цветом показаны автоматы, моделирующие матрицу, темно-серым – волокна.In FIG. Figure 7 shows an example of integration of the created two-dimensional model of a heterogeneous fibrous internal structure of CM with the method of mobile cellular automata. Light gray shows the machines that simulate the matrix, dark gray - fibers.

Последовательность операций автоматического построения модели КМ представлена в виде блок-схемы на фиг. 6:The sequence of operations for the automatic construction of the CM model is presented in the form of a flowchart in FIG. 6:

- Считывание входных данных, представленных в виде текстового файла, или их задание через графический интерфейс. - Reading the input data presented in the form of a text file, or their task through a graphical interface.

- Разбиение исходного образца на элементы (фиг. 2).- The partition of the original sample into elements (Fig. 2).

- Оценивание количества волокон в модели КМ, которое соответствует заданной объемной доли волокон в образце КМ. - Estimation of the number of fibers in the CM model, which corresponds to a given volume fraction of fibers in the CM sample.

- Определение конкретных значений геометрических характеристик каждого волокна в модели КМ (длины, диаметра и пространственной ориентации волокна в системе координат модели). Конкретные значения параметров, для которых заданы диапазоны значений и функции дисперсии, определяются с использованием генератора случайных чисел и заданных дисперсионных функций.- Determination of specific values of the geometric characteristics of each fiber in the CM model (length, diameter and spatial orientation of the fiber in the model coordinate system). Specific parameter values for which ranges of values and dispersion functions are given are determined using a random number generator and given dispersion functions.

- Последовательное размещение волокон в объеме модели с использованием генератора случайных чисел согласно следующей процедуре, выполняемой для каждого волокна:- Sequential placement of fibers in the model volume using a random number generator according to the following procedure for each fiber:

а) с использованием генератора случайных чисел определяются координаты крайних точек волокна, характеризующегося определенными выше значениями длины и углов наклона в системе координат модели; крайними точками волокна считаются крайние точки на его оси (точки (x1;y1) и (x2;y2) на фиг. 3);a) using a random number generator, the coordinates of the extreme points of the fiber are determined, characterized by the length and angle values defined above in the model coordinate system; the extreme points of the fiber are the extreme points on its axis (points (x 1 ; y 1 ) and (x 2 ; y 2 ) in Fig. 3);

б) на основе входных данных с использованием генератора случайных чисел определяется положение опорных точек на оси волокна и амплитуда отклонения линии волокна от оси волокна; b) based on the input data using a random number generator, the position of the reference points on the fiber axis and the amplitude of the deviation of the fiber line from the fiber axis are determined;

в) для каждой опорной точки волокна определяется ориентация вектора нормали к оси волокна (длина вектора нормали равна амплитуде отклонения положения линии волокна от прямолинейной оси волокна); координаты конца вектора нормали соответствуют новому положению опорной точки – на линии изогнутого волокна);c) for each fiber reference point, the orientation of the normal vector to the fiber axis is determined (the length of the normal vector is equal to the amplitude of the deviation of the fiber line position from the straight fiber axis); the coordinates of the end of the normal vector correspond to the new position of the reference point - on the line of the curved fiber);

г) построение апроксимационной функции (фиг. 4) волокна (функции, которой принадлежат крайние точки волокна и точки, определенные в пункте (в));d) construction of the approximation function (Fig. 4) of the fiber (the function to which the extreme points of the fiber and the points defined in paragraph (c) belong);

д) определение элементов, координаты которых соответствуют координатам волокна, путем сравнения координат элементов с габаритами волокна, характеризуемыми построенной аппроксимационной функцией линии волокна и диаметром волокна (фиг. 5);e) determining the elements whose coordinates correspond to the coordinates of the fiber, by comparing the coordinates of the elements with the dimensions of the fiber, characterized by the constructed approximation function of the fiber line and the fiber diameter (Fig. 5);

е) проверка пересечения нового волокна с уже существующими включениями, а также контурами областей исходного образца, в которых разрешено размещение волокон; в случае неудовлетворительного результата выполнение этапов а) – е) процедуры для размещаемого волокна повторяется.f) checking the intersection of the new fiber with existing inclusions, as well as the contours of the areas of the original sample in which the placement of fibers is allowed; in case of unsatisfactory result, the execution of steps a) - e) of the procedure for the placed fiber is repeated.

ж) проверка достижения заданной объемной доли волокон в модели КМ; процедура размещения волокна завершается в случае достижения заданной объемной доли волокна (заданная объемная доля волокон оценивается как отношение числа элементов, принадлежащих волокнам, к общему числу элементов в модели). g) verification of the achievement of a given volume fraction of fibers in the CM model; the fiber placement procedure is completed when the specified fiber volume fraction is reached (the specified fiber volume fraction is estimated as the ratio of the number of elements belonging to the fibers to the total number of elements in the model).

Далее осуществляют интеграцию созданной модели гетерогенной волокнистой внутренней структуры КМ с выбранным вычислительным методом (например, методом подвижных клеточных автоматов, фиг. 7, либо методом дискретных элементов, методом конечных элементов и т.д.) для дальнейшей обработки, проведения расчетов и визуализации результатов.Next, the created model of the heterogeneous fibrous internal structure of the CM is integrated with the selected computational method (for example, the method of mobile cellular automata, Fig. 7, or the discrete element method, finite element method, etc.) for further processing, calculations and visualization of the results.

Использование предлагаемого изобретения позволит:Using the invention will allow:

- Минимизировать материальные и временные затраты на создание модели композиционного материала, одним из компонентов которого являются волокна;- Minimize material and time costs for creating a model of a composite material, one of the components of which are fibers;

- Возможность моделирования сложной волокнистой внутренней структуры композиционных материалов;- The ability to simulate the complex fibrous internal structure of composite materials;

- возможность учета специфики внутренней структуры КМ с наполнителем в виде волокон различного размера и направленности (ориентации);- the ability to take into account the specifics of the internal structure of CM with filler in the form of fibers of various sizes and directions (orientation);

- Достаточно высокая совместимость компьютерных моделей, созданных предлагаемым способом, с различными вычислительными методами и различными вычислительными программными комплексами.- A sufficiently high compatibility of computer models created by the proposed method with various computational methods and various computational software systems.

Claims (11)

Способ автоматического построения модели гетерогенной волокнистой внутренней структуры композиционного материала (КМ) путем считывания входных данных образца КМ и выполнения последовательности операций автоматического построения, отличающийся тем, что входные данные заданы произвольно или выбраны из данных о реальном объекте, при этом в качестве входных данных используют:A method for automatically building a model of a heterogeneous fibrous internal structure of a composite material (CM) by reading the input data of a CM sample and performing a sequence of automatic construction operations, characterized in that the input data is arbitrary or selected from data about a real object, while using as input data: - геометрические характеристики исходного образца КМ;- geometric characteristics of the initial CM sample; - интервал допустимых значений геометрических характеристик волокон в образце КМ, включая превалирующую пространственную ориентацию в образце КМ;- the range of acceptable values of the geometric characteristics of the fibers in the CM sample, including the prevailing spatial orientation in the CM sample; - объемную долю волокон в образце КМ;- volume fraction of fibers in the CM sample; последовательность операций автоматического построения модели КМ включает:the sequence of operations for the automatic construction of the KM model includes: - считывание входных данных, представленных в виде текстового файла, или их задание через графический интерфейс;- reading the input data presented in the form of a text file, or their task through a graphical interface; - оценивание количества волокон в модели КМ;- estimation of the number of fibers in the KM model; - определение конкретных геометрических характеристик каждого волокна в модели КМ;- determination of the specific geometric characteristics of each fiber in the CM model; - разбиение исходного образца на элементы с целью осуществления контроля пересечения волокон друг с другом и их выхода за габариты образца; размер ячеек определяет величину погрешности при выполнении;- dividing the original sample into elements in order to control the intersection of the fibers with each other and their exit beyond the dimensions of the sample; the size of the cells determines the amount of error during execution; - последовательное выполнение следующего набора операций для размещения каждого в волокна модели КМ: определение пространственного положения каждого волокна в объеме модели КМ и функции, описывающей изогнутый профиль волокна; определение элементов модели, которые принадлежат волокну; контроль пересечения волокон друг с другом и их выхода за габариты исходного образца; повторение перечисленного набора операций для волокна в случае неуспешного прохождения контроля; контроль достижения заданной объемной доли волокон в модели КМ и окончание размещения волокон при выполнении данного условия;- sequentially performing the following set of operations for placing each in the KM model fibers: determining the spatial position of each fiber in the volume of the KM model and the function describing the curved fiber profile; identification of model elements that belong to the fiber; control of the intersection of the fibers with each other and their exit beyond the dimensions of the original sample; repeating the listed set of operations for the fiber in case of unsuccessful passage of control; monitoring the achievement of a given volume fraction of fibers in the KM model and the end of fiber placement when this condition is met; - интеграцию созданной модели гетерогенной волокнистой внутренней структуры КМ с выбранным вычислительным методом для дальнейшей обработки, проведения расчетов и визуализации.- integration of the created model of the heterogeneous fibrous internal structure of the CM with the selected computational method for further processing, calculations and visualization.
RU2017146035A 2017-12-27 2017-12-27 Method for automatic construction of a heterogeneous fiber internal structure model of a composite material RU2670922C9 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146035A RU2670922C9 (en) 2017-12-27 2017-12-27 Method for automatic construction of a heterogeneous fiber internal structure model of a composite material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146035A RU2670922C9 (en) 2017-12-27 2017-12-27 Method for automatic construction of a heterogeneous fiber internal structure model of a composite material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2670922C1 RU2670922C1 (en) 2018-10-25
RU2670922C9 true RU2670922C9 (en) 2018-12-13

Family

ID=63923536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017146035A RU2670922C9 (en) 2017-12-27 2017-12-27 Method for automatic construction of a heterogeneous fiber internal structure model of a composite material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2670922C9 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2308763C2 (en) * 2005-09-26 2007-10-20 Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" Method for automatic construction of three-dimensional geometric model of product in geometric modeling system
US20160067928A1 (en) * 2013-03-22 2016-03-10 Markforged, Inc. Multilayer fiber reinforcement design for 3d printing
US20160095959A1 (en) * 2004-08-11 2016-04-07 Cornell Research Foundation, Inc. Modular fabrication systems and methods
RU2622211C2 (en) * 2014-06-25 2017-06-13 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" (АО "ВНИИ "Сигнал") Method of multicomponent products simulation in computer systems of two- and three-dimensional design

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160095959A1 (en) * 2004-08-11 2016-04-07 Cornell Research Foundation, Inc. Modular fabrication systems and methods
RU2308763C2 (en) * 2005-09-26 2007-10-20 Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" Method for automatic construction of three-dimensional geometric model of product in geometric modeling system
US20160067928A1 (en) * 2013-03-22 2016-03-10 Markforged, Inc. Multilayer fiber reinforcement design for 3d printing
RU2622211C2 (en) * 2014-06-25 2017-06-13 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" (АО "ВНИИ "Сигнал") Method of multicomponent products simulation in computer systems of two- and three-dimensional design

Also Published As

Publication number Publication date
RU2670922C1 (en) 2018-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Campen et al. Quantized global parametrization
JP6468757B2 (en) 3D model generation method, 3D model generation system, and 3D model generation program
US11934753B2 (en) Automatic parametrization of a CAD model
KR102065702B1 (en) Vitual Construction Simulation Method
US10810793B2 (en) Microstructures and porous geometry modeling
KR102085271B1 (en) Vitual Construction Simulation Method
US6813592B1 (en) Method for crack propagation simulation
US20200151293A1 (en) Systems and methods for the analysis of structural components
CN111581836A (en) Method for calculating stability of power transmission line landslide mass
Lou et al. Merging enriched finite element triangle meshes for fast prototyping of alternate solutions in the context of industrial maintenance
Quattrini et al. From TLS to FE analysis: Points cloud exploitation for structural behaviour definition. The San Ciriaco’s Bell Tower
CN118967776A (en) Method and device for constructing micro-geometric model of concrete, electronic device and medium
US20160042106A1 (en) Generating a cad model from a finite element mesh
RU2670922C9 (en) Method for automatic construction of a heterogeneous fiber internal structure model of a composite material
RU2689803C1 (en) Method for automatized construction of three-dimensional model of heterogeneous structure of composite material with fibers
US20070016388A1 (en) Mass on model
JP6595100B2 (en) Method and system for determining the fabrication dimensions of a connecting element
JP3786410B2 (en) Fillet creation method and 3D CAD program
You et al. Blending surface generation using a fast and accurate analytical solution of a fourth-order PDE with three shape control parameters
US11468204B2 (en) Method for measuring wrinkles with reference to target surface
JP2024016009A (en) Designing 3d modeled object representing manufactured product
JP6544989B2 (en) Plant construction process change impact assessment device
TW200823803A (en) Method for constructing triangular grids of point clouds
Funtík et al. Site plan development: Tower crane placement based on data obtained from IFC file
Piratelli-Filho et al. Application of process mapping for digitization of mechanical parts with 3D laser scanner

Legal Events

Date Code Title Description
TH4A Reissue of patent specification
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20191113

Effective date: 20191113