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龍圖騰網(wǎng)恭喜南京航空航天大學(xué);昌河飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司申請(qǐng)的專利一種平面靶材多彈丸噴丸有限元模型的快速建模方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN117973104B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-04-29發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202311616360.X，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F30/23；該發(fā)明授權(quán)一種平面靶材多彈丸噴丸有限元模型的快速建模方法是由劉湘波;周晶晶;孔慶東;魏艷紅;李智勇;孔英杰設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2023-11-29向國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種平面靶材多彈丸噴丸有限元模型的快速建模方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種平面靶材多彈丸噴丸有限元模型的快速建模方法，適用于航空、航天、民航大型平面靶材的噴丸強(qiáng)化技術(shù)研究。該方法針對(duì)高難度的噴丸有限元建模，提出一種快速建模方法，利用python語言開發(fā)了噴丸模擬的參數(shù)化建模系統(tǒng)；基于該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)平面靶材區(qū)域的自動(dòng)分割及各區(qū)域的自動(dòng)分網(wǎng)、邊界條件及層級(jí)單元組的參數(shù)化設(shè)置；可實(shí)現(xiàn)彈丸直徑、入射角度、入射速度、彈丸位置分布、彈丸網(wǎng)格尺寸及彈丸與靶材間接觸的參數(shù)化設(shè)置。針對(duì)三因素四水平的噴丸正交試驗(yàn)，利用快速建模方法只需0.13h即可構(gòu)建16組不同工藝條件的有限元模型，對(duì)其中一組模型進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，該快速建模方法在保證了模擬精度的前提下極大地提高了噴丸模擬的建模效率。

本發(fā)明授權(quán)一種平面靶材多彈丸噴丸有限元模型的快速建模方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種平面靶材多彈丸噴丸有限元模型的快速建模方法，其特征在于：步驟1：基于python二次開發(fā)有限元軟件內(nèi)核文件形成噴丸快速建模系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)際平面靶材的厚度尺寸以及實(shí)際噴丸過程的噴丸參數(shù)，在系統(tǒng)中傳入一系列具體的控制參數(shù)；步驟2：利用本系統(tǒng)提供的構(gòu)建靶材模型功能，將平面靶材切分成不同區(qū)域，并將不同區(qū)域賦予不同網(wǎng)格尺寸；利用本系統(tǒng)提供的后處理應(yīng)力結(jié)果提取功能，建立靶材層級(jí)單元組；利用本系統(tǒng)提供的構(gòu)建彈丸模型功能，將每個(gè)彈丸進(jìn)行切分并賦予具體網(wǎng)格尺寸，實(shí)現(xiàn)多彈丸的模型的建立及自動(dòng)化網(wǎng)格劃分；步驟2中，利用步驟1傳入的靶材尺寸參數(shù)，系統(tǒng)首先在草圖二維曲域建立笛卡爾系，計(jì)算原點(diǎn)0，0及第二特征點(diǎn)位置L1，L2自動(dòng)建立二維矩形，拉伸長度為0.5*h，對(duì)生成的三維平面靶材進(jìn)行剖分，彈丸限制區(qū)由四條切分線沿靶材深度方向剖分確定，分別為Line1，Line2，Line3，Line4，每一條切分線由兩個(gè)特征點(diǎn)確定，二者滿足如下關(guān)系：Line1兩點(diǎn)坐標(biāo)a1，a2滿足：a1＝0.25*L1，0，ha2＝0.25*L1，L2，hLine2兩點(diǎn)坐標(biāo)a1，a2滿足：a1＝0.75*L1，0，ha2＝0.75*L1，L2，hLine3兩點(diǎn)坐標(biāo)a1，a2滿足：a1＝0，0.25*L2，ha2＝L1，0.25*L2，hLine4兩點(diǎn)坐標(biāo)a1，a2滿足：a1＝0，0.75*L2，ha2＝L1，0.75*L2，h其中L1為靶材長度，L2材寬度，h為靶材深度；對(duì)彈丸限制區(qū)進(jìn)一步劃分研究區(qū)并沿深度方向?qū)⒚恳粚訂卧O(shè)置分組，由于研究區(qū)大小隨彈丸直徑變化而變化，研究區(qū)由四條切分線沿靶材深度方向剖分確定，分別為Line5，Line6，Line7，Line8，每一條切分線由兩特征點(diǎn)確定，每一點(diǎn)與彈丸直徑存在線性關(guān)系：Line5兩點(diǎn)坐標(biāo)a1，a2滿足如下關(guān)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，hLine6兩點(diǎn)坐標(biāo)a1，a2滿足如下關(guān)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，hLine7兩點(diǎn)坐標(biāo)a1，a2滿足如下關(guān)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，hLine8兩點(diǎn)坐標(biāo)a1，a2滿足如下關(guān)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為彈丸直徑，將剖分后的限制區(qū)采用細(xì)網(wǎng)格劃分，對(duì)其他劃分區(qū)域采用粗網(wǎng)格，由于靶材剖分的研究區(qū)與彈丸限制區(qū)與靶材尺寸及彈丸直徑存在線性關(guān)系，所以只需確定靶材長度、寬度、深度、彈丸直徑即可自動(dòng)計(jì)算出區(qū)域切分線上特征點(diǎn)的空間坐標(biāo)完成靶材的區(qū)域劃分及層級(jí)單元分組，從而避免手動(dòng)重復(fù)進(jìn)行靶材區(qū)域剖分操作；建立彈丸模型構(gòu)建功能，根據(jù)控制參數(shù)中傳入的彈丸直徑d，在有限元軟件二維草圖中，確定過三特征點(diǎn)圓弧滿足坐標(biāo)關(guān)系如下：a1＝0，0.5*da2＝0.5*d，0a3＝-0.5*d，0根據(jù)三點(diǎn)確定的圓弧，通過旋轉(zhuǎn)功能建立三維球形彈丸模型，彈丸直徑為d，彈丸球心位置通過0，0，0點(diǎn)，并將建立完成彈丸模型通過X-Y、Y-Z面進(jìn)行剖分通過布全局種子將彈丸賦予具體網(wǎng)格尺寸，實(shí)現(xiàn)彈丸模型的參數(shù)化建模；步驟3：進(jìn)行模型邏輯運(yùn)算，對(duì)構(gòu)建完成的彈丸模型根據(jù)控制參數(shù)自動(dòng)計(jì)算彈丸位置位分布，并將步驟2中構(gòu)建完成的平面靶材及彈丸模型設(shè)置一系列復(fù)雜的力學(xué)邊界條件；步驟4：有限元軟件讀取系統(tǒng)生成的命令流文件自動(dòng)建立特定控制參數(shù)下的噴丸有限元模型，只需將有限元模型提交運(yùn)算，即得到平面靶材噴丸后的應(yīng)力分布結(jié)果；步驟5：采用鑄鋼丸噴丸機(jī)，對(duì)具體材料的平面靶材進(jìn)行具體控制參數(shù)下的噴丸處理；步驟6：使用X射線衍射加電解剝層法測量實(shí)際平面靶材的應(yīng)力分布結(jié)果，并與具體控制參數(shù)下通過快速建模的方式得到的噴丸有限元模型的應(yīng)力分布結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證；步驟7：設(shè)計(jì)三因素四水平的優(yōu)化工藝試驗(yàn)窗口，利用快速建模方法來搭建多組試驗(yàn)條件下的有限元模型，驗(yàn)證該方法的建模效率。

如需購買、轉(zhuǎn)讓、實(shí)施、許可或投資類似專利技術(shù)，可聯(lián)系本專利的申請(qǐng)人或?qū)＠麢?quán)人南京航空航天大學(xué);昌河飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司，其通訊地址為：211106 江蘇省南京市秦淮區(qū)御道街29號(hào)；或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服，聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。