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申请/专利权人：中原工学院
摘要：本发明公开了一种纤维束尺度芳纶机织物有限元建模方法，涉及机织物建模技术领域，通过对单根纱线截面上多达上千根的纤维进行合理简化，以几十根纤维束模拟纱线内纤维的聚集态结构，保持与实际纱线相同的截面和屈曲路径，然后将纱线按照经纬向排列，交错形成织物，从而构建三维实体纤维束尺度织物模型。随后模拟实际弹道测试中破片对织物的弹道冲击条件，建立芳纶织物弹道冲击的有限元数值模型。该模型可以更加逼真地反映出实际织物内的纤维集合体形态结构，数值仿真计算结果精确度高，更加接近实际的弹道实验结果。
主权项：1.一种纤维束尺度芳纶机织物有限元建模方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、织物内纱线几何结构参数的计算；根据芳纶机织物的规格参数，计算出纱线的截面积；设定沿经度方向的纱线和沿纬度方向的纱线排列相同，计算出纱线的几何结构参数；S2、离散纱线截面为纤维束；根据上述S1得到的纱线的几何结构参数和在织物内的几何形态，将纱线截面离散为若干纤维束，将每根纤维束的截面设定为圆形或者六边形，计算出纤维束截面直径，并确保其径向屈曲形态与纱线一致；S3、纤维束三维实体有限元模型构建；根据上述S2计算出的纤维束的几何结构参数，对单根纤维束构建三维实体有限元模型，包括以下步骤：1基于上述S2对纤维束截面的结构设定，采用六面体单元对纤维束进行网格划分，截面划分为三个单元，根据该单元的特征长度尺寸对纤维束径向划分网格，每个屈曲波在10-20个单元范围内；2将若干根纤维束平行排列成上中下三层，错层排列形成单根纱线，确保纱线截面的几何参数与实际一致，且面密度与实际纱线保持一致；3将纱线按照经纬两个方向复制排列，形成平纹织物，构建四分之一的织物模型，并施加模型的边界条件；4构建质量为1.1g的破片的冲击体模型并赋值材料属性；S4、提交模型计算；完成上述S3建模和赋值步骤后，将模型提交至有限元分析软件进行计算，模拟织物在冲击作用下的力学响应和变形过程。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 中原工学院 一种纤维束尺度芳纶机织物有限元建模方法
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