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龙图腾网恭喜南京航空航天大学;昌河飞机工业(集团)有限责任公司申请的专利一种平面靶材多弹丸喷丸有限元模型的快速建模方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117973104B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311616360.X，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种平面靶材多弹丸喷丸有限元模型的快速建模方法是由刘湘波;周晶晶;孔庆东;魏艳红;李智勇;孔英杰设计研发完成，并于2023-11-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种平面靶材多弹丸喷丸有限元模型的快速建模方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种平面靶材多弹丸喷丸有限元模型的快速建模方法，适用于航空、航天、民航大型平面靶材的喷丸强化技术研究。该方法针对高难度的喷丸有限元建模，提出一种快速建模方法，利用python语言开发了喷丸模拟的参数化建模系统；基于该系统可实现平面靶材区域的自动分割及各区域的自动分网、边界条件及层级单元组的参数化设置；可实现弹丸直径、入射角度、入射速度、弹丸位置分布、弹丸网格尺寸及弹丸与靶材间接触的参数化设置。针对三因素四水平的喷丸正交试验，利用快速建模方法只需0.13h即可构建16组不同工艺条件的有限元模型，对其中一组模型进行试验验证发现，该快速建模方法在保证了模拟精度的前提下极大地提高了喷丸模拟的建模效率。

本发明授权一种平面靶材多弹丸喷丸有限元模型的快速建模方法在权利要求书中公布了：1.一种平面靶材多弹丸喷丸有限元模型的快速建模方法，其特征在于：步骤1：基于python二次开发有限元软件内核文件形成喷丸快速建模系统，根据实际平面靶材的厚度尺寸以及实际喷丸过程的喷丸参数，在系统中传入一系列具体的控制参数；步骤2：利用本系统提供的构建靶材模型功能，将平面靶材切分成不同区域，并将不同区域赋予不同网格尺寸；利用本系统提供的后处理应力结果提取功能，建立靶材层级单元组；利用本系统提供的构建弹丸模型功能，将每个弹丸进行切分并赋予具体网格尺寸，实现多弹丸的模型的建立及自动化网格划分；步骤2中，利用步骤1传入的靶材尺寸参数，系统首先在草图二维曲域建立笛卡尔系，计算原点0，0及第二特征点位置L1，L2自动建立二维矩形，拉伸长度为0.5*h，对生成的三维平面靶材进行剖分，弹丸限制区由四条切分线沿靶材深度方向剖分确定，分别为Line1，Line2，Line3，Line4，每一条切分线由两个特征点确定，二者满足如下关系：Line1两点坐标a1，a2满足：a1＝0.25*L1，0，ha2＝0.25*L1，L2，hLine2两点坐标a1，a2满足：a1＝0.75*L1，0，ha2＝0.75*L1，L2，hLine3两点坐标a1，a2满足：a1＝0，0.25*L2，ha2＝L1，0.25*L2，hLine4两点坐标a1，a2满足：a1＝0，0.75*L2，ha2＝L1，0.75*L2，h其中L1为靶材长度，L2材宽度，h为靶材深度；对弹丸限制区进一步划分研究区并沿深度方向将每一层单元设置分组，由于研究区大小随弹丸直径变化而变化，研究区由四条切分线沿靶材深度方向剖分确定，分别为Line5，Line6，Line7，Line8，每一条切分线由两特征点确定，每一点与弹丸直径存在线性关系：Line5两点坐标a1，a2满足如下关系：a1＝0.25*L1+0.5*d，0.25*L2+0.5*d，ha2＝0.25*L1+0.5*d，0.75*L2-0.5*d，hLine6两点坐标a1，a2满足如下关系：a1＝0.75*L1-0.5*d，0.25*L2+0.5*d，ha2＝0.75*L1-0.5*d，0.75*L2-0.5*d，hLine7两点坐标a1，a2满足如下关系：a1＝0.25*L1+0.5*d，0.25*L2+0.5*d，ha2＝0.75*L1-0.5*d，0.25*L2+0.5*d，hLine8两点坐标a1，a2满足如下关系：a1＝0.25*L1+0.5*d，0.75*L2-0.5*d，ha2＝0.75*L1-0.5*d，0.75*L2-0.5*d，h其中d为弹丸直径，将剖分后的限制区采用细网格划分，对其他划分区域采用粗网格，由于靶材剖分的研究区与弹丸限制区与靶材尺寸及弹丸直径存在线性关系，所以只需确定靶材长度、宽度、深度、弹丸直径即可自动计算出区域切分线上特征点的空间坐标完成靶材的区域划分及层级单元分组，从而避免手动重复进行靶材区域剖分操作；建立弹丸模型构建功能，根据控制参数中传入的弹丸直径d，在有限元软件二维草图中，确定过三特征点圆弧满足坐标关系如下：a1＝0，0.5*da2＝0.5*d，0a3＝-0.5*d，0根据三点确定的圆弧，通过旋转功能建立三维球形弹丸模型，弹丸直径为d，弹丸球心位置通过0，0，0点，并将建立完成弹丸模型通过X-Y、Y-Z面进行剖分通过布全局种子将弹丸赋予具体网格尺寸，实现弹丸模型的参数化建模；步骤3：进行模型逻辑运算，对构建完成的弹丸模型根据控制参数自动计算弹丸位置位分布，并将步骤2中构建完成的平面靶材及弹丸模型设置一系列复杂的力学边界条件；步骤4：有限元软件读取系统生成的命令流文件自动建立特定控制参数下的喷丸有限元模型，只需将有限元模型提交运算，即得到平面靶材喷丸后的应力分布结果；步骤5：采用铸钢丸喷丸机，对具体材料的平面靶材进行具体控制参数下的喷丸处理；步骤6：使用X射线衍射加电解剥层法测量实际平面靶材的应力分布结果，并与具体控制参数下通过快速建模的方式得到的喷丸有限元模型的应力分布结果进行对比验证；步骤7：设计三因素四水平的优化工艺试验窗口，利用快速建模方法来搭建多组试验条件下的有限元模型，验证该方法的建模效率。

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