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一种多粒径填料填充型复合材料流动性模拟方法
发布时间: 2023-11-07
基本信息
合作方式：
技术服务
成果类型：
发明专利
行业领域：
新材料技术
成果介绍
本发明公开一种多粒径填料填充型复合材料流动性模拟方法。该方法包括：设置填料几何信息，并根据最大填料颗粒尺寸划分单元网格；根据离散元模拟确定填料物性参数和填料‑填料、填料‑壁面接触模型，并定义颗粒生成器及模型边界条件；采用颗粒直径增长法生成颗粒随机分布结构，并设置颗粒线性分布的初速度；确定基体材料密度和粘度模型，设定边界条件，模拟基体材料在给定剪切速率下的三维库埃特流动；离散元软件生成动态链接库文件，并导入耦合文件；采用计算流体力学软件设置耦合参数，并导入耦合文件；结合计算流体力学软件与离散元软件耦合计算，计算复合材料粘度。本发明能更准确全面分析各类不同形状填料填充复合材料的粘度变化规律。
成果亮点
一种多粒径填料填充型复合材料流动性模拟方法，包括以下步骤：
步骤S1，设置填料形状、填充密度、粒径尺寸、粒径分布，并选取代表性单元，根据最大颗粒尺寸划分单元网格；
步骤S2，在离散元软件中导入网格模型，根据离散元模拟确定填料物性参数和填料-填料、填料-壁面接触模型，并定义颗粒生成器及模型边界条件；
步骤S3，采用颗粒直径增长法生成设定填充密度下的颗粒随机分布结构，根据颗粒位置和剪切速率设置颗粒线性分布的初速度；
步骤S4，确定基体材料密度和粘度模型，设定边界条件，模拟基体材料在给定剪切速率下的三维库埃特流动，获得稳定流场；
步骤S5，所述离散元软件生成动态链接库文件，并导入设置了耦合参数的耦合文件；
步骤S6，采用计算流体力学软件设置耦合参数，并导入耦合文件；
步骤S7，结合所述计算流体力学软件与所述离散元软件耦合计算，提取颗粒位置、速度、受力信息，并提取流场速度分布信息和模型边界受力信息，计算复合材料粘度。
团队介绍
中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力，推动我国自主知识产权新工业的建立，成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生AC态系统，由九个研究平台，国科大深圳先进技术学院，多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究，促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。
成果资料
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