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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利一种三维编织复合材料宏-细观力学性能参数预测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：CN116227034B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-12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：202310213710.1，技术领域涉及：G06F30/15；该发明授权一种三维编织复合材料宏-细观力学性能参数预测方法是由赵子豪;刘璐璐;朱信颖;罗刚;赵振华设计研发完成，并于2023-03-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种三维编织复合材料宏-细观力学性能参数预测方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种三维编织复合材料宏‑细观力学性能参数预测方法，基于三维四向编织复合材料的内部真实编织结构，将材料整体划分为表面区域和内部区域，并分别建立了两种区域的周期性单胞有限元模型，考虑基体材料和纱线材料的非线性力学行为特征开展了不同应变率下单胞的显式动力学计算，以预测复合材料不同区域在不同应变率下的力学性能参数，对各应变率下的力学性能参数进行曲线拟合，得到应变率强化参数。将通过细观尺度计算的面胞和内胞区域力学性能参数和应变率强化参数分别代入至宏观有限元模型的面胞区域和内胞区域中，即可开展如弹道冲击、鸟撞、冰撞等冲击动力学相关的高应变率条件计算。

本发明授权一种三维编织复合材料宏-细观力学性能参数预测方法在权利要求书中公布了：1.一种三维编织复合材料宏-细观力学性能参数预测方法，其特征在于，包括以下步骤： 1根据三维四向编织复合材料的内部编织结构和纤维体积分数，进行单胞的参数化建模，分别建立内胞模型和面胞模型； 2基于步骤1中建立的单胞模型建立细观层面有限元模型并施加位移周期性边界条件，基体使用朱-王-唐等温非线性粘弹性本构材料模型，纤维束采用基于Hashin失效准则建立的横观各向同性连续损伤材料模型，采用显式动力学方法对单胞在不同持续时间中施加相同应变量开展计算得到周期性单胞的计算结果； ， 式中，和分别为单胞的整体平均应变和整体平均应力，S为平均柔度矩阵，通过不同方向的位移边界条件施加，得到不同应变率下单胞在各方向上的力学性能参数； 3基于步骤2中周期性单胞的计算结果，获得不同应变率下面胞区域和内胞区域材料的各项模量和强度，由宏观连续介质模型中提出的应变率强化效应参数计算方法对应变率强化相关参数进行曲线拟合，以确定参数值； 材料强度的应变率强化效应公式为， 式中为初始应变率，为初始应变率状态下的强度，为计算中实际采用的应变率，为对应应变率下材料的模量值，为强度的应变率效应参数； 材料模型中模量的应变率效应公式为 ， 式中各项的具体表达形式为 ,,， 式中为初始应变率，为初始模量值，为计算中实际采用的应变率，为对应应变率下材料的模量值，、、、、、、分别为材料不同方向的弹性模量和剪切模量值，E为弹性模量，G为剪切模量，、、为材料不同模量的应变率效应参数，分别为计算中材料不同方向的应变率； 以步骤2中周期性单胞计算得到的不同应变率下材料的模量和强度为迭代数据点，分别对三维编织复合材料宏观连续损伤模型中的模量和强度应变率强化参数进行迭代计算； 4应用步骤3中求得的力学性能参数值和应变率相关参数值，代入至三维编织复合材料均质化宏观模型中，对其同样施加周期性边界条件开展计算，提取整体应力-应变曲线，与单胞模型计算结果进行对比，以确定该力学性能预测方法的可靠性； 5分区域对三维编织复合材料平板进行宏观有限元建模；并通过该有限元模型开展冰球高速冲击仿真，并进行冰球冲击三维编织复合材料平板试验对预测方法进行验证。

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