1.本發(fā)明屬于球形粒子填充基體的復(fù)合材料導(dǎo)熱性能分析計算技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建方法、系統(tǒng)、終端、介質(zhì)。

背景技術(shù)：

2.目前，高分子材料是已普遍應(yīng)用于建筑、交通運輸、農(nóng)業(yè)、電氣電子工業(yè)等國民經(jīng)濟(jì)主要領(lǐng)域和人們?nèi)粘Ｉ睿ǔ８叻肿硬牧系膶?dǎo)熱系數(shù)都比較低，材料內(nèi)部產(chǎn)生的熱量會大于同時發(fā)出的熱量，導(dǎo)致溫度不斷升高，進(jìn)一步導(dǎo)致材料的分解和碳化，最終失去其原有的性能。學(xué)者們提出在聚合物基體中引入導(dǎo)熱系數(shù)高、絕緣性好的無機(jī)填料顆粒，可以有效改善復(fù)合材料的熱性能。

3.對于復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)的研究無論是實驗研究還是模擬預(yù)測，都是從宏觀或者半宏觀的角度進(jìn)行分析的。利用有限元模擬技術(shù)，可以根據(jù)材料所遵循的熱傳導(dǎo)方程對復(fù)合材料進(jìn)行建模和計算。通過圖形界面，可以從微觀結(jié)構(gòu)方面對材料內(nèi)部傳熱的演化過程進(jìn)行詳細(xì)的拆解觀察，從微觀上定量分析復(fù)合材料中填料的導(dǎo)熱機(jī)理，這對理解實驗的現(xiàn)象有很好的幫助。但對于復(fù)合材料來說，由于形貌較為復(fù)雜，手動建立模型難以實現(xiàn)，因此創(chuàng)建一種合理且實用的腳本方法來建立模型可以幫助研究人員提高工作效率，之后研究出根據(jù)所建模型求出導(dǎo)熱系數(shù)的方法對球形粒子增強(qiáng)基體復(fù)合材料的導(dǎo)熱設(shè)計具有重要的意義。

4.通過上述分析，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及缺陷為：

5.(1)通過實驗的方法研究熱導(dǎo)率隨形貌變化的時間周期較長，成本較高。

6.(2)在abaqus/cae建模過程中由于復(fù)合材料形貌較為復(fù)雜，填充粒子數(shù)較多，手動建立大量填充粒子部件難以實現(xiàn)。

7.(3)在abaqus/cae中無法通過手動操作使得填充粒子部件隨機(jī)分布。

8.解決以上問題及缺陷的難度為：

9.(1)創(chuàng)造通過abaqus/cae軟件模擬球形粒子填充的復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的方法。

10.(2)創(chuàng)造通過python語言創(chuàng)建特定體積分?jǐn)?shù)數(shù)量的球形粒子部件和基體部件的腳本。

11.(3)創(chuàng)造通過python語言裝配所有部件，使球形粒子部件隨機(jī)分布在基體中的腳本。

12.解決以上問題及缺陷的意義為：

13.提供了一種在abaqus/cae中生成隨機(jī)分布的球型填充粒子的方式。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

14.針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建方法、系統(tǒng)、終端、介質(zhì)，尤其涉及一種基于abaqus三維填充復(fù)合材料的rve導(dǎo)熱模型的構(gòu)建方法及系統(tǒng)。

15.本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建方法，包括以下步驟：

16.步驟一，利用python語言編程計算特定邊長的基體rve模型、特定體積分?jǐn)?shù)與特定粒徑下的球形填料粒子的個數(shù)，并在abaqus中創(chuàng)建模型；

17.步驟二，利用python語言編程實現(xiàn)各部件的裝配和裝配體的隨機(jī)分布；

18.步驟三，利用abaqus的cae界面的assembly模塊、material模塊實現(xiàn)裝配體的合并切割以構(gòu)建整體材料模型；

19.步驟四，利用abaqus的step模塊、load模塊和mesh模塊分別實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)傳熱分析步的創(chuàng)立、溫度邊界條件的施加和網(wǎng)格的劃分；

20.步驟五，利用abaqus的visualization模塊實現(xiàn)復(fù)合材料總體導(dǎo)熱系數(shù)的計算。

21.進(jìn)一步，步驟一中，所述利用python語言編程計算特定邊長的基體rve模型、特定體積分?jǐn)?shù)與特定粒徑下的球形填料粒子的個數(shù)，并在abaqus中創(chuàng)建模型，包括：

22.(1)定義基體rve模型的邊長；

23.(2)定義圓形填料粒子的體積分?jǐn)?shù)、粒徑、是否應(yīng)用多元填料粒子；

24.(3)通過python編程計算出需要創(chuàng)建的圓形粒子的部件個數(shù)；

25.(4)通過python編程創(chuàng)建出基體部件和對應(yīng)個數(shù)的填料粒子的個數(shù)。

26.進(jìn)一步，步驟一中，所述利用python編程來判斷特定體積分?jǐn)?shù)和特定粒徑的填充粒子在特定邊長的rve中需要填充的個數(shù)的計算公式如下：

[0027][0028]

其中，n為填充粒子的個數(shù)，v為基體的體積，volm為填充粒子的體積分?jǐn)?shù)，vm為單個填充粒子的體積。

[0029]

進(jìn)一步，步驟二中，所述利用python語言編程實現(xiàn)各部件的裝配和裝配體的隨機(jī)分布，包括：

[0030]

(1)通過python編程將所有的部件進(jìn)行裝配成實例；

[0031]

(2)通過python編程將所有的填充粒子實例進(jìn)行隨機(jī)分布處理；

[0032]

(3)將每個填充粒子隨機(jī)分布位置的坐標(biāo)存儲在數(shù)組中。

[0033]

進(jìn)一步，步驟三中，所述利用abaqus的cae界面的assembly模塊、material模塊實現(xiàn)裝配體的合并切割以構(gòu)建整體材料模型，包括：

[0034]

(1)通過abaqus/cae的assembly模塊對所有的填充粒子進(jìn)行合并成一個部件及實例以便整體賦予材料屬性；

[0035]

(2)通過abaqus/cae的assembly模塊對基體以填充粒子為切割源進(jìn)行切割以防后續(xù)計算中模型出現(xiàn)重疊干涉的情況；

[0036]

(3)通過abaqus/cae的material模塊對填充粒子部件進(jìn)行材料屬性的賦予；

[0037]

(4)通過abaqus/cae的material模塊對基體部件進(jìn)行材料屬性的賦予；

[0038]

(5)通過abaqus/cae的assembly模塊對整體填充粒子和基體部件進(jìn)行合并，并保持邊界以達(dá)到tie連接的效果。

[0039]

進(jìn)一步，步驟四中，所述利用abaqus的step模塊、load模塊和mesh模塊分別實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)傳熱分析步的創(chuàng)立、溫度邊界條件的施加和網(wǎng)格的劃分，包括：

[0040]

(1)通過abaqus/cae的step模塊創(chuàng)建穩(wěn)態(tài)傳熱分析步，并設(shè)置歷程輸出包含hfl熱

通量和nt節(jié)點溫度；

[0041]

(2)通過abaqus/cae的load模塊對實例添加溫度邊界條件，分別給予上表面溫度和下表面溫度，四周默認(rèn)是絕熱邊界條件；

[0042]

(3)通過abaqus/cae的mesh模塊對實例布置全局種子，并適當(dāng)在填充粒子處補(bǔ)種較密種子；

[0043]

(4)通過abaqus/cae的mesh模塊對網(wǎng)格類型進(jìn)行設(shè)置為四面體、熱傳遞和二次積分類型單元dc3d10。

[0044]

進(jìn)一步，步驟五中，所述利用abaqus的visualization模塊實現(xiàn)復(fù)合材料總體導(dǎo)熱系數(shù)的計算，包括：

[0045]

(1)通過abaqus/cae的job模塊保存模型，生成inp文件提交作業(yè)，使用多cpu計算以加快計算時間；

[0046]

(2)通過abaqus/cae的visualization模塊提取上表面和下表面的節(jié)點在特定方向的熱通量進(jìn)行x/y圖像繪制；

[0047]

(3)通過操作對上下表面的節(jié)點的熱通量進(jìn)行平均處理得到上下表面的平均熱通量；

[0048]

(4)通過abaqus/cae的visualization模塊提取上表面和下表面的節(jié)點溫度進(jìn)行x/y圖像繪制；

[0049]

(5)通過操作x/y數(shù)據(jù)通過解析公式進(jìn)行導(dǎo)熱系數(shù)的計算，特定方向上的材料導(dǎo)熱系數(shù)的計算公式如下：

[0050][0051]

其中，λ為特定方向的導(dǎo)熱系數(shù)，q為特定方向的熱通量、數(shù)值為上表面和下表面的平均熱通量的平均值，d為特定方向上下表面的距離，t

d

為特定方向上下表面的溫度差。

[0052]

本發(fā)明的另一目的在于提供一種應(yīng)用所述的三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建方法的三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建系統(tǒng)，所述三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建系統(tǒng)包括：

[0053]

球形填料粒子數(shù)計算模塊，用于利用python語言編程計算特定邊長的基體rve模型、特定體積分?jǐn)?shù)與特定粒徑下的球形填料粒子的個數(shù)，并在abaqus中創(chuàng)建模型；

[0054]

部件裝配模塊，用于利用python語言編程實現(xiàn)各部件的裝配和裝配體的隨機(jī)分布；

[0055]

材料模型構(gòu)建模塊，用于利用abaqus的cae界面的assembly模塊、material模塊實現(xiàn)裝配體的合并切割以構(gòu)建整體材料模型；

[0056]

穩(wěn)態(tài)傳熱分析步創(chuàng)立模塊，用于利用abaqus的step模塊實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)傳熱分析步的創(chuàng)立；

[0057]

溫度邊界條件施加模塊，用于利用load模塊實現(xiàn)溫度邊界條件的施加；

[0058]

網(wǎng)格劃分模塊，用于利用mesh模塊實現(xiàn)網(wǎng)格的劃分；

[0059]

總體導(dǎo)熱系數(shù)計算模塊，用于利用abaqus的visualization模塊實現(xiàn)復(fù)合材料總體導(dǎo)熱系數(shù)的計算。

[0060]

本發(fā)明的另一目的在于提供一種計算機(jī)設(shè)備，所述計算機(jī)設(shè)備包括存儲器和處理

器，所述存儲器存儲有計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時，使得所述處理器執(zhí)行如下步驟：

[0061]

利用python語言編程計算特定邊長的基體rve模型、特定體積分?jǐn)?shù)與特定粒徑下的球形填料粒子的個數(shù)，并在abaqus中創(chuàng)建模型；利用python語言編程實現(xiàn)各部件的裝配和裝配體的隨機(jī)分布；利用abaqus的cae界面的assembly模塊、material模塊實現(xiàn)裝配體的合并切割以構(gòu)建整體材料模型；利用abaqus的step模塊、load模塊和mesh模塊分別實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)傳熱分析步的創(chuàng)立、溫度邊界條件的施加和網(wǎng)格的劃分；利用abaqus的visualization模塊實現(xiàn)復(fù)合材料總體導(dǎo)熱系數(shù)的計算。

[0062]

本發(fā)明的另一目的在于提供一種信息數(shù)據(jù)處理終端，所述信息數(shù)據(jù)處理終端用于實現(xiàn)所述的三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建系統(tǒng)。

[0063]

結(jié)合上述的所有技術(shù)方案，本發(fā)明所具備的優(yōu)點及積極效果為：本發(fā)明提供的三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建方法，在前處理階段可以根據(jù)用戶輸入的粒徑、體積分?jǐn)?shù)、基體邊長自動建立出球形粒子增強(qiáng)基體復(fù)合材料，并提出適合模擬導(dǎo)熱的邊界條件、網(wǎng)格劃分、材料屬性等，方便研究人員的研究。在后處理階段提出計算復(fù)合材料熱導(dǎo)率的計算公式，并指出具體操作步驟。

[0064]

本發(fā)明將python編程建模算法與abaqus后處理分析結(jié)合在一起創(chuàng)造了一種計算球形粒子填充rve基體復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)的方法。該方法解決了此類工程種建模困難的問題，提供了一種簡潔高效的建模方式，并提供了一種復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)的計算建模過程，根據(jù)此方法計算出的導(dǎo)熱系數(shù)和實驗所得導(dǎo)熱系數(shù)高度匹配，證明了該方法該模型的正確性。本發(fā)明可以運用到任何球形粒子材料填充基體的導(dǎo)熱數(shù)據(jù)模擬中，為復(fù)合材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱研究的開展提供了快捷高效的研究方法。

[0065]

本發(fā)明通過python腳本編程實現(xiàn)了球形填充粒子在基體rve中的隨機(jī)分布，且可以面向?qū)ο蟾鶕?jù)對象輸入的球形粒子的粒徑、體積分?jǐn)?shù)和基體的邊長建立模型，且可以選擇不同粒子的球形粒子同時填充，一鍵運行腳本即可生成模型。該模型應(yīng)用了abaqus熱傳遞的模型，為填充復(fù)合材料熱導(dǎo)率的模擬研究提供了一種更加便利的方式。

[0066]

本發(fā)明計算復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)的過程全程使用abaqus軟件，不需借助其他軟件工具即可計算出最終結(jié)果，簡潔高效。同時，本發(fā)明方法計算的復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)與實驗結(jié)果吻合性高，仿真結(jié)果形象、直觀、準(zhǔn)確、可信度高，可以得到實驗中較難得到的局部熱通量數(shù)據(jù)，可對加工結(jié)果進(jìn)行預(yù)測指導(dǎo)。

附圖說明

[0067]

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對本發(fā)明實施例中所需要使用的附圖做簡單的介紹，顯而易見地，下面所描述的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

[0068]

圖1是本發(fā)明實施例提供的三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建方法流程圖。

[0069]

圖2是本發(fā)明實施例提供的三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建方法原理圖。

[0070]

圖3是本發(fā)明實施例提供的三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；

[0071]

圖中：1、球形填料粒子數(shù)計算模塊；2、部件裝配模塊；3、材料模型構(gòu)建模塊；4、穩(wěn)

態(tài)傳熱分析步創(chuàng)立模塊；5、溫度邊界條件施加模塊；6、網(wǎng)格劃分模塊；7、總體導(dǎo)熱系數(shù)計算模塊。

[0072]

圖4是本發(fā)明實施例部件建立腳本的運行結(jié)果圖。

[0073]

圖5(a)是本發(fā)明實施例球型粒子實例隨機(jī)分布效果圖。

[0074]

圖5(b)是本發(fā)明實施例球型實例裝配效果圖。

[0075]

圖6(a)是本發(fā)明實施例球形粒子實例合并操作圖。

[0076]

圖6(b)是本發(fā)明實施例球形粒子實例合并效果圖。

[0077]

圖7是本發(fā)明實施例基體切割球型粒子實例效果圖。

[0078]

圖8是本發(fā)明實施例材料屬性賦予圖。

[0079]

圖9(a)是本發(fā)明實施例穩(wěn)態(tài)分析步建立圖。

[0080]

圖9(b)是本發(fā)明實施例場輸出建立圖。

[0081]

圖10是本發(fā)明實施例溫度邊界條件施加圖。

[0082]

圖11是本發(fā)明實施例網(wǎng)格劃分效果圖。

[0083]

圖12是本發(fā)明實施例熱通量剖面云圖。

[0084]

圖13是本發(fā)明實施例透明云圖。

[0085]

圖14是本發(fā)明實施例計算的復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)的xy折線圖。

具體實施方式

[0086]

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

[0087]

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建方法及系統(tǒng)，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細(xì)的描述。

[0088]

實施例：研究氧化鋁粒子填充環(huán)氧樹脂基體的復(fù)合材料的熱導(dǎo)率隨粒徑和體積分?jǐn)?shù)的變化。

[0089]

如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建方法包括以下步驟：

[0090]

s101，利用python語言編程計算特定邊長的環(huán)氧樹脂rve模型、特定體積分?jǐn)?shù)與特定粒徑下的氧化鋁填料粒子的個數(shù)，并在abaqus中創(chuàng)建氧化鋁粒子和環(huán)氧樹脂對應(yīng)的rve部件；

[0091]

s102，利用python語言編寫實現(xiàn)各部件的裝配和裝配體的隨機(jī)分布的腳本；

[0092]

s103，利用abaqus的cae界面的assembly模塊、material模塊實現(xiàn)裝配體的合并切割以構(gòu)建整體材料模型；

[0093]

s104，利用abaqus的step模塊、load模塊和mesh模塊分別實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)傳熱分析步的創(chuàng)立、溫度邊界條件的施加和網(wǎng)格的劃分；

[0094]

s105，利用abaqus的visualization模塊實現(xiàn)復(fù)合材料總體導(dǎo)熱系數(shù)的計算。

[0095]

本發(fā)明實施例提供的三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建方法原理圖見圖2。

[0096]

如圖3所示，本發(fā)明實施例提供的三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建系統(tǒng)，包括：

[0097]

氧化鋁填料粒子數(shù)計算模塊1，用于利用python語言編程計算特定邊長的環(huán)氧樹

脂基體rve模型、特定體積分?jǐn)?shù)與特定粒徑下的氧化鋁填料粒子的個數(shù)，并在abaqus中創(chuàng)建所對應(yīng)數(shù)量的部件；

[0098]

部件裝配模塊2，用于利用python語言編程實現(xiàn)各部件的裝配和氧化鋁裝配體的隨機(jī)分布；

[0099]

材料模型構(gòu)建模塊3，用于利用abaqus的cae界面的assembly模塊、material模塊實現(xiàn)裝配體的合并切割以構(gòu)建整體復(fù)合材料材料的rve模型；

[0100]

穩(wěn)態(tài)傳熱分析步創(chuàng)立模塊4，用于利用abaqus的step模塊實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)傳熱分析步的創(chuàng)立；

[0101]

溫度邊界條件施加模塊5，用于利用load模塊實現(xiàn)溫度邊界條件的施加；

[0102]

網(wǎng)格劃分模塊6，用于利用mesh模塊實現(xiàn)網(wǎng)格的劃分；

[0103]

總體導(dǎo)熱系數(shù)計算模塊7，用于利用abaqus的visualization模塊實現(xiàn)復(fù)合材料總體導(dǎo)熱系數(shù)的計算。

[0104]

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。

[0105]

本發(fā)明實施例提供的基于abaqus三維填充復(fù)合材料的rve導(dǎo)熱模型的構(gòu)建方法，將python編程建模算法與abaqus后處理分析結(jié)合在一起創(chuàng)造了一種計算氧化鋁粒子填充rve環(huán)氧樹脂基體復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)的方法。該方法解決了此類工程種建模困難的問題，提供了一種簡潔高效的建模方式，并提供了一種氧化鋁填充環(huán)氧樹脂基體的復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)的計算建模過程，根據(jù)此方法計算出的導(dǎo)熱系數(shù)和實驗所得導(dǎo)熱系數(shù)高度匹配，證明了該方法該模型的正確性。本發(fā)明可以運用到任何球形粒子材料填充基體的熱導(dǎo)率數(shù)據(jù)模擬中，為復(fù)合材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱研究的開展提供了快捷高效的研究方法。

[0106]

本實施例提供了一種氧化鋁粒子增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基體復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)的建模方法和計算方法，該方法在前處理階段可以根據(jù)氧化鋁填充粒子的粒徑，體積分?jǐn)?shù)和環(huán)氧樹脂基體的邊長建立rve氧化鋁球形粒子隨機(jī)分布的模型，在后處理階段可以根據(jù)abaqus軟件包的熱傳遞模型計算出復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)。實現(xiàn)流程如圖2所示。

[0107]

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)現(xiàn)采用以下的技術(shù)方案：

[0108]

本發(fā)明實施例提供的基于abaqus三維氧化鋁球形粒子填充環(huán)氧樹脂基體復(fù)合材料的rve導(dǎo)熱模型的構(gòu)建方法，包括步驟：

[0109]

步驟1：利用python語言編程計算特定邊長的環(huán)氧樹脂基體rve、特定體積分?jǐn)?shù)與特定粒徑下的氧化鋁填料粒子的個數(shù)并在abaqus中創(chuàng)建對應(yīng)數(shù)量的部件；

[0110]

步驟2：利用python語言編程實現(xiàn)各部件的裝配和氧化鋁粒子在環(huán)氧樹脂基體裝配體中的隨機(jī)分布；

[0111]

步驟3：利用abaqus的cae界面的assembly模塊、material模塊實現(xiàn)裝配體的合并切割以構(gòu)建整體復(fù)合材料模型；

[0112]

步驟4：利用abaqus的step模塊、load模塊和mesh模塊分別為模型實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)傳熱分析步的創(chuàng)立、溫度邊界條件的施加和網(wǎng)格的劃分；

[0113]

步驟5：利用abaqus的visualization模塊實現(xiàn)復(fù)合材料總體導(dǎo)熱系數(shù)的計算。

[0114]

所述步驟一的具體做法是：

[0115]

(1)輸入環(huán)氧樹脂基體rve模型的邊長；

[0116]

(2)輸入圓形氧化鋁填料粒子的體積分?jǐn)?shù)和粒徑；

[0117]

(3)通過python編程計算出需要創(chuàng)建的氧化鋁粒子的部件個數(shù)；

[0118]

(4)通過python編程創(chuàng)建出對應(yīng)個數(shù)的環(huán)氧樹脂基體部件和氧化鋁粒子部件。

[0119]

所述步驟二的具體做法是：

[0120]

(1)通過python編程將所有的部件進(jìn)行裝配成實例；

[0121]

(2)通過python編程將所有的填充粒子實例進(jìn)行隨機(jī)分布處理；

[0122]

(3)將每個填充粒子隨機(jī)分布位置的坐標(biāo)存儲在數(shù)組中。

[0123]

所述步驟三的具體做法是：

[0124]

(1)通過abaqus/cae的assembly模塊對所有的氧化鋁粒子進(jìn)行合并成一個部件及實例以便整體賦予材料屬性；

[0125]

(2)通過abaqus/cae的assembly模塊對基體以填充粒子為切割源進(jìn)行切割以防后續(xù)計算中模型出現(xiàn)重疊干涉的情況；

[0126]

(3)通過abaqus/cae的material模塊對填充粒子部件進(jìn)行材料屬性的賦予；

[0127]

(4)通過abaqus/cae的material模塊對基體部件進(jìn)行材料屬性的賦予；

[0128]

(5)通過abaqus/cae的assembly模塊對整體填充粒子和基體部件進(jìn)行合并并保持邊界以達(dá)到tie連接的效果。

[0129]

所述步驟四的具體做法是：

[0130]

(1)通過abaqus/cae的step模塊創(chuàng)建穩(wěn)態(tài)傳熱分析步，并設(shè)置歷程輸出包含hfl熱通量和nt節(jié)點溫度；

[0131]

(2)通過abaqus/cae的load模塊對實例添加溫度邊界條件，分別給上表面和下表面施加溫度邊界，四周默認(rèn)是絕熱邊界條件；

[0132]

(3)通過abaqus/cae的mesh模塊對實例布置全局種子，可適當(dāng)在填充粒子處補(bǔ)種較密種子以提高計算精確度；

[0133]

(4)通過abaqus/cae的mesh模塊對網(wǎng)格類型進(jìn)行設(shè)置為四面體、熱傳遞和二次積分類型單元(dc3d10)以提高計算精度和計算準(zhǔn)確性。

[0134]

所述步驟五中的具體做法是：

[0135]

(1)通過abaqus/cae的job模塊保存模型，生成inp文件提交作業(yè)，使用多cpu計算以加快計算時間；

[0136]

(2)通過abaqus/cae的visualization模塊提取上表面和下表面的節(jié)點在特定方向的熱通量進(jìn)行x/y圖像繪制；

[0137]

(3)通過操作對上下表面的節(jié)點的熱通量進(jìn)行平均處理得到上下表面的平均熱通量；

[0138]

(4)通過abaqus/cae的visualization模塊提取上表面和下表面的節(jié)點的節(jié)點溫度進(jìn)行x/y圖像繪制；

[0139]

(5)通過操作x/y數(shù)據(jù)通過解析公式進(jìn)行導(dǎo)熱系數(shù)的計算，特定方向上的材料導(dǎo)熱系數(shù)的計算公式如下：

[0140][0141]

其中λ為特定方向的導(dǎo)熱系數(shù)，q為特定方向的熱通量、數(shù)值為上表面和下表面的平均熱通量的平均值，d為特定方向上下表面的距離，t

d

為特定方向上下表面的溫度差。

[0142]

本發(fā)明提供的基于abaqus的三維氧化鋁填充環(huán)氧樹脂基體復(fù)合材料的rve導(dǎo)熱模型的構(gòu)建方法，第一個目的是實現(xiàn)三維氧化鋁球形粒子隨機(jī)分布填充基體。

[0143]

為實現(xiàn)本實施例第一個目的，采用abaqus內(nèi)置的python2.7來編寫腳本。abaqus在求解器和用戶界面之間使用的交互語言天然就是python，因此使用python進(jìn)行abaqus二次開發(fā)。abaqus使用python寫好了很多用于計算、建模、gui等操作的模塊，因此使用python語言可以靈活調(diào)用這些模塊，完成需要的設(shè)計計算需求。所以原則上，所有能通過abaqus/cae交互完成的操作，使用腳本都可以實現(xiàn)。并且由于python提供的豐富的函數(shù)資源庫，會使得很多復(fù)雜的建模的過程更加參數(shù)化，更加可控，有時候甚至更加簡單。

[0144]

第一步要使用python編程來判斷特定體積分?jǐn)?shù)和特定粒徑的氧化鋁填充粒子在特定邊長的環(huán)氧樹脂基體中需要填充的個數(shù)，計算公式如下：

[0145][0146]

其中n為氧化鋁填充粒子的個數(shù)，v為環(huán)氧樹脂基體的體積，volm為氧化鋁填充粒子的體積分?jǐn)?shù)，vm為單個氧化鋁填充粒子的體積。

[0147]

建立部件的代碼可以從abaqus工作目錄下的npy文件中獲得。代碼中的輸入的邊長、體積分?jǐn)?shù)和粒徑的值必須是浮點數(shù)以防計算填充粒子個數(shù)時python默認(rèn)使用地板除法對結(jié)果產(chǎn)生影響。使用得到的n個粒子個數(shù)循環(huán)調(diào)用n個建立粒子的部件函數(shù)，因為填充粒子的個數(shù)很多，需要注意給每個填充粒子賦予不同的變量名稱，使用python的字符串相加以變量i1給每個粒子的名字編號。python實現(xiàn)代碼如下所示：

[0148][0149]

部件建立后可以在abaqus/cae的part模塊中看到對應(yīng)數(shù)量的填充粒子部件和基體部件，如圖4所示。

[0150]

第二步要使用python編程使所有的部件裝配成實例以便操作，部件裝配的代碼可以從工作文件夾下的npy文件中獲取，使用對應(yīng)粒子數(shù)量的循環(huán)裝配基體和所有的填充粒子，裝配函數(shù)代碼如下所示，其中變量a代表氧化鋁填充粒子的數(shù)量：

[0151][0152]

裝配好后可在abaqus/cae的assembly模塊中看到裝配好的氧化鋁填充粒子和環(huán)氧樹脂基體的實例。

[0153]

隨后對每個氧化鋁粒子實例進(jìn)行隨機(jī)分布，實現(xiàn)原理是賦予每個粒子實例一個隨機(jī)的中心點坐標(biāo)，這個坐標(biāo)的xyz上下限都不能超過基體邊長減去粒子半徑以防填充粒子超出rve基體的范圍，然后對粒子坐標(biāo)進(jìn)行干涉判斷，看該粒子是否與其他粒子有相交重疊之處，如果有重疊就需要重新賦予隨機(jī)坐標(biāo)。為實現(xiàn)上述原理，需要在python中引入隨機(jī)數(shù)模塊庫import random，令三個變量x，y，z分別賦予一個隨機(jī)值，該函數(shù)可以實現(xiàn)在任意范圍內(nèi)隨機(jī)賦值，括號里的參數(shù)代表分布范圍為基體直徑減去粒子半徑、粒子半徑。之后進(jìn)行干涉判斷，需要引入一個包含元組的列表來記錄已經(jīng)放置了的粒子的坐標(biāo)，對需要放置的粒子全部遍歷，與列表中已有的坐標(biāo)進(jìn)行距離判斷，要使得xyz與每個粒子的距離都大于或等于粒子的粒徑以保證不存在重疊，當(dāng)一個隨機(jī)的x，y，z坐標(biāo)滿足了所有的條件即可將這個隨機(jī)坐標(biāo)賦予填充粒子，令它移動到坐標(biāo)處，并加入元組中。實現(xiàn)的函數(shù)代碼如下所示：

[0154][0155]

上述所有的代碼段僅為函數(shù)，使用時需要進(jìn)行函數(shù)調(diào)用，調(diào)用代碼如下所示：

[0156]

basic(bc)

[0157]

qiu(dc,nume)

[0158]

amss(nume)

[0159]

translateqiu(nume)

[0160]

因為python代碼縮進(jìn)量非常重要，縮進(jìn)不能改變。運行時需要在abaqus/cae界面點擊文件中的運行腳本運行上述代碼的py文件。隨機(jī)分布好的裝配體如圖5(b)所示，圖5(a)所示為氧化鋁填充粒子的隨機(jī)分布形貌。

[0161]

本發(fā)明提供的基于abaqus三維填充復(fù)合材料的rve導(dǎo)熱模型的構(gòu)建方法，第二個目的是為模型賦予合適的熱傳遞計算條件。

[0162]

為實現(xiàn)本實施例的第二個目的，采用abaqus/cae的各個模塊來賦予實例適當(dāng)?shù)牟牧蠈傩?、分析步、邊界條件和網(wǎng)格。

[0163]

第一步需要將球形粒子的所有實例裝配成一個整體實例以便后續(xù)操作的便利性，進(jìn)入assembly模塊工具欄里的合并/切割工具，如圖6(a)所示，選中所有的球形粒子實例，將所有的球形粒子合并成一個部件，合并完如圖6(b)所示。

[0164]

隨后點擊切割，將基體實例以球形粒子為切割源進(jìn)行切割以防后續(xù)重疊干涉，如圖7所示。

[0165]

隨后進(jìn)入material模塊對球形粒子部件和基體部件進(jìn)行材料屬性的賦予，在傳熱分析中需要賦予的材料屬性為密度、比熱和熱傳導(dǎo)率，如圖8所示。

[0166]

隨后進(jìn)入assembly模塊對切割后的基體實例和球形粒子實例進(jìn)行保持邊界的合并，此操作會默認(rèn)邊界為tie連接，若無此步abaqus計算時會默認(rèn)基體和填充粒子之間無接觸。

[0167]

第二步需要設(shè)置合適的分析步，進(jìn)入step模塊，新建分析步，因為模擬的是一個穩(wěn)態(tài)的傳熱過程，要在分析步中設(shè)置穩(wěn)態(tài)傳熱，如圖9(a)所示，在場輸出中選擇hfl和nt兩個選項，如圖9(b)所示。

[0168]

隨后賦予實例傳熱的邊界條件，進(jìn)入load模塊創(chuàng)建邊界條件，分別需要在創(chuàng)建的分析步中賦予上下表面一個溫度，周圍面不設(shè)置會默認(rèn)為絕熱邊界條件，與環(huán)境沒有熱對流，如圖10所示。

[0169]

隨后進(jìn)入mesh模塊，選擇布置全局種子，使用推薦的種子數(shù)，可適當(dāng)在球形填充粒子處劃分較密網(wǎng)格。選擇四面體的網(wǎng)格，網(wǎng)格類型需要選擇二次熱傳遞網(wǎng)格以提高計算精度，之后即可劃分網(wǎng)格，網(wǎng)格劃分圖如圖11所示。

[0170]

本發(fā)明提供的基于abaqus三維填充復(fù)合材料的rve導(dǎo)熱模型的構(gòu)建方法，第三個目的是計算復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)。

[0171]

為實現(xiàn)本實施例的第三個目的，采用abaqus/cae的后處理模塊處理數(shù)據(jù)，計算出復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)。

[0172]

在job模塊提交作業(yè)，建議使用多cpu通道以提高計算效率，隨后提交作業(yè)。作業(yè)計算完成后可以在visualization模塊查看云圖，可以點擊view cut看復(fù)合材料內(nèi)部的局部熱通量信息，以從熱流的角度了解復(fù)合材料導(dǎo)熱機(jī)理，切割的導(dǎo)熱云圖如圖12所示。也可通過設(shè)置基體的透明度來直觀的觀察整體rve的熱通量或溫度，透明云圖如圖13所示。

[0173]

隨后需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，導(dǎo)熱系數(shù)的計算，導(dǎo)熱系數(shù)的計算公式如下所示：

[0174][0175]

其中λ為特定方向的導(dǎo)熱系數(shù)，q為特定方向的熱通量、數(shù)值為上表面和下表面的平均熱通量的平均值，d為特定方向上下表面的距離，t

d

為特定方向上下表面的溫度差。點擊創(chuàng)建xy數(shù)據(jù)，點擊場數(shù)據(jù)，選中表面節(jié)點，在目標(biāo)集中按角度選中上表面所有的節(jié)點，后繪制xy圖像，隨后點擊操作xy數(shù)據(jù)，用abaqus自帶的avg()函數(shù)計算所有節(jié)點的熱通量的平均數(shù)保存在數(shù)據(jù)中，隨后以此方法計算出下表面的平均熱通量。隨后使用操作xy數(shù)據(jù)對保存的數(shù)據(jù)進(jìn)行運算即可得到導(dǎo)熱系數(shù)。

[0176]

下面結(jié)合具體實驗數(shù)據(jù)對發(fā)明的積極效果作進(jìn)一步描述。

[0177]

對實施例的氧化鋁填充環(huán)氧樹脂基體復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行了計算研究，通過上述方法分別計算出10～30％的體積分?jǐn)?shù)和5～10um粒徑的氧化鋁的填充的復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)，數(shù)據(jù)圖如圖14所示。由圖14的數(shù)據(jù)圖可以看出，隨著體積分?jǐn)?shù)的增大和粒徑的增大復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)增加，該規(guī)律符合實驗規(guī)律，且計算出的數(shù)值和實驗數(shù)據(jù)基本吻合，證明了該模型和該方法的正確性。

[0178]

在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上；術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對

本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

[0179]

在上述實施例中，可以全部或部分地通過軟件、硬件、固件或者其任意組合來實現(xiàn)。當(dāng)使用全部或部分地以計算機(jī)程序產(chǎn)品的形式實現(xiàn)，所述計算機(jī)程序產(chǎn)品包括一個或多個計算機(jī)指令。在計算機(jī)上加載或執(zhí)行所述計算機(jī)程序指令時，全部或部分地產(chǎn)生按照本發(fā)明實施例所述的流程或功能。所述計算機(jī)可以是通用計算機(jī)、專用計算機(jī)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、或者其他可編程裝置。所述計算機(jī)指令可以存儲在計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，或者從一個計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)向另一個計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)傳輸，例如，所述計算機(jī)指令可以從一個網(wǎng)站站點、計算機(jī)、服務(wù)器或數(shù)據(jù)中心通過有線(例如同軸電纜、光纖、數(shù)字用戶線(dsl)或無線(例如紅外、無線、微波等)方式向另一個網(wǎng)站站點、計算機(jī)、服務(wù)器或數(shù)據(jù)中心進(jìn)行傳輸)。所述計算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)可以是計算機(jī)能夠存取的任何可用介質(zhì)或者是包含一個或多個可用介質(zhì)集成的服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心等數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。所述可用介質(zhì)可以是磁性介質(zhì)，(例如，軟盤、硬盤、磁帶)、光介質(zhì)(例如，dvd)、或者半導(dǎo)體介質(zhì)(例如固態(tài)硬盤solid state disk(ssd))等。

[0180]

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建方法，其特征在于，所述三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建方法包括：利用python語言編程計算特定邊長的基體rve模型、特定體積分?jǐn)?shù)與特定粒徑下的球形填料粒子的個數(shù)，并在abaqus中創(chuàng)建模型；利用python語言編程實現(xiàn)各部件的裝配和裝配體的隨機(jī)分布；利用abaqus的cae界面的assembly模塊、material模塊實現(xiàn)裝配體的合并切割以構(gòu)建整體材料模型；利用abaqus的step模塊、load模塊和mesh模塊分別實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)傳熱分析步的創(chuàng)立、溫度邊界條件的施加和網(wǎng)格的劃分；利用abaqus的visualization模塊實現(xiàn)復(fù)合材料總體導(dǎo)熱系數(shù)的計算。2.如權(quán)利要求1所述的三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建方法，其特征在于，所述利用python語言編程計算特定邊長的基體rve模型、特定體積分?jǐn)?shù)與特定粒徑下的球形填料粒子的個數(shù)，并在abaqus中創(chuàng)建模型，包括：(1)定義基體rve模型的邊長；(2)定義圓形填料粒子的體積分?jǐn)?shù)、粒徑、是否應(yīng)用多元填料粒子；(3)通過python編程計算出需要創(chuàng)建的圓形粒子的部件個數(shù)；(4)通過python編程創(chuàng)建出基體部件和對應(yīng)個數(shù)的填料粒子的個數(shù)。3.如權(quán)利要求1所述的三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建方法，其特征在于，所述利用python編程來判斷特定體積分?jǐn)?shù)和特定粒徑的填充粒子在特定邊長的rve中需要填充的個數(shù)的計算公式如下：其中，n為填充粒子的個數(shù)，v為基體的體積，volm為填充粒子的體積分?jǐn)?shù)，vm為單個填充粒子的體積。4.如權(quán)利要求1所述的三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建方法，其特征在于，所述利用python語言編程實現(xiàn)各部件的裝配和裝配體的隨機(jī)分布，包括：(1)通過python編程將所有的部件進(jìn)行裝配成實例；(2)通過python編程將所有的填充粒子實例進(jìn)行隨機(jī)分布處理；(3)將每個填充粒子隨機(jī)分布位置的坐標(biāo)存儲在數(shù)組中。5.如權(quán)利要求1所述的三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建方法，其特征在于，所述利用abaqus的cae界面的assembly模塊、material模塊實現(xiàn)裝配體的合并切割以構(gòu)建整體材料模型，包括：(1)通過abaqus/cae的assembly模塊對所有的填充粒子進(jìn)行合并成一個部件及實例以便整體賦予材料屬性；(2)通過abaqus/cae的assembly模塊對基體以填充粒子為切割源進(jìn)行切割以防后續(xù)計算中模型出現(xiàn)重疊干涉的情況；(3)通過abaqus/cae的material模塊對填充粒子部件進(jìn)行材料屬性的賦予；(4)通過abaqus/cae的material模塊對基體部件進(jìn)行材料屬性的賦予；

(5)通過abaqus/cae的assembly模塊對整體填充粒子和基體部件進(jìn)行合并，并保持邊界以達(dá)到部件之間沒有界面的效果。6.如權(quán)利要求1所述的三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建方法，其特征在于，所述利用abaqus的step模塊、load模塊和mesh模塊分別實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)傳熱分析步的創(chuàng)立、溫度邊界條件的施加和網(wǎng)格的劃分，包括：(1)通過abaqus/cae的step模塊創(chuàng)建穩(wěn)態(tài)傳熱分析步，并設(shè)置歷程輸出包含hfl熱通量和nt節(jié)點溫度；(2)通過abaqus/cae的load模塊對實例添加溫度邊界條件，分別給予上表面溫度和下表面溫度，四周默認(rèn)是絕熱邊界條件；(3)通過abaqus/cae的mesh模塊對實例布置全局種子，并適當(dāng)在填充粒子處補(bǔ)種較密種子；(4)通過abaqus/cae的mesh模塊對網(wǎng)格類型進(jìn)行設(shè)置為四面體、熱傳遞和二次積分類型單元dc3d10。7.如權(quán)利要求1所述的三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建方法，其特征在于，所述利用abaqus的visualization模塊實現(xiàn)復(fù)合材料總體導(dǎo)熱系數(shù)的計算，包括：(1)通過abaqus/cae的job模塊保存模型，生成inp文件提交作業(yè)，使用多cpu計算以加快計算時間；(2)通過abaqus/cae的visualization模塊提取上表面和下表面的節(jié)點在特定方向的熱通量進(jìn)行x/y圖像繪制；(3)通過操作對上下表面的節(jié)點的熱通量進(jìn)行平均處理得到上下表面的平均熱通量；(4)通過abaqus/cae的visualization模塊提取上表面和下表面的節(jié)點溫度進(jìn)行x/y圖像繪制；(5)通過操作x/y數(shù)據(jù)通過解析公式進(jìn)行導(dǎo)熱系數(shù)的計算，特定方向上的材料導(dǎo)熱系數(shù)的計算公式如下：其中，λ為特定方向的導(dǎo)熱系數(shù)，q為特定方向的熱通量、數(shù)值為上表面和下表面的平均熱通量的平均值，d為特定方向上下表面的距離，t

d

為特定方向上下表面的溫度差。8.一種應(yīng)用如權(quán)利要求1～7任意一項所述的三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建方法的三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建系統(tǒng)，其特征在于，所述三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建系統(tǒng)包括：球形填料粒子數(shù)計算模塊，用于利用python語言編程計算特定邊長的基體rve模型、特定體積分?jǐn)?shù)與特定粒徑下的球形填料粒子的個數(shù)，并在abaqus中創(chuàng)建模型；部件裝配模塊，用于利用python語言編程實現(xiàn)各部件的裝配和裝配體的隨機(jī)分布；材料模型構(gòu)建模塊，用于利用abaqus的cae界面的assembly模塊、material模塊實現(xiàn)裝配體的合并切割以構(gòu)建整體材料模型；穩(wěn)態(tài)傳熱分析步創(chuàng)立模塊，用于利用abaqus的step模塊實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)傳熱分析步的創(chuàng)立；溫度邊界條件施加模塊，用于利用load模塊實現(xiàn)溫度邊界條件的施加；

網(wǎng)格劃分模塊，用于利用mesh模塊實現(xiàn)網(wǎng)格的劃分；總體導(dǎo)熱系數(shù)計算模塊，用于利用abaqus的visualization模塊實現(xiàn)復(fù)合材料總體導(dǎo)熱系數(shù)的計算。9.一種計算機(jī)設(shè)備，其特征在于，所述計算機(jī)設(shè)備包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時，使得所述處理器執(zhí)行如下步驟：利用python語言編程計算特定邊長的基體rve模型、特定體積分?jǐn)?shù)與特定粒徑下的球形填料粒子的個數(shù)，并在abaqus中創(chuàng)建模型；利用python語言編程實現(xiàn)各部件的裝配和裝配體的隨機(jī)分布；利用abaqus的cae界面的assembly模塊、material模塊實現(xiàn)裝配體的合并切割以構(gòu)建整體材料模型；利用abaqus的step模塊、load模塊和mesh模塊分別實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)傳熱分析步的創(chuàng)立、溫度邊界條件的施加和網(wǎng)格的劃分；利用abaqus的visualization模塊實現(xiàn)復(fù)合材料總體導(dǎo)熱系數(shù)的計算。10.一種信息數(shù)據(jù)處理終端，其特征在于，所述信息數(shù)據(jù)處理終端用于實現(xiàn)如權(quán)利要求8所述的三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建系統(tǒng)。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明屬于球形粒子填充基體的復(fù)合材料導(dǎo)熱性能分析計算技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建方法、系統(tǒng)、終端、介質(zhì)，三維復(fù)合材料的導(dǎo)熱模型的構(gòu)建方法包括：計算特定邊長的基體RVE模型、特定體積分?jǐn)?shù)與特定粒徑下的球形填料粒子的個數(shù)，并創(chuàng)建模型；進(jìn)行各部件的裝配和裝配體的隨機(jī)分布；進(jìn)行裝配體的合并切割以構(gòu)建整體材料模型；分別進(jìn)行穩(wěn)態(tài)傳熱分析步的創(chuàng)立、溫度邊界條件的施加和網(wǎng)格的劃分；計算復(fù)合材料總體導(dǎo)熱系數(shù)。本發(fā)明計算復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)的過程全程使用ABAQUS軟件，不需借助其他軟件工具即可計算出最終結(jié)果，簡潔高效。本發(fā)明計算的復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)與實際結(jié)果吻合性高，可對加工結(jié)果進(jìn)行預(yù)測指導(dǎo)。預(yù)測指導(dǎo)。預(yù)測指導(dǎo)。

技術(shù)研發(fā)人員：魏朝陽 郭子豪 李凡珠 施德安 雷巍巍

受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖北大學(xué)

技術(shù)研發(fā)日：2021.07.21

技術(shù)公布日：2021/9/7