课题基金 / 基金详情

多相复合材料损伤演化分析的应力杂交元新方法研究和CAE软件开发

批准号:
12072135
项目类别:
面上项目
资助金额:
62.0 万元
负责人:
郭然
依托单位:
学科分类:
计算固体力学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
郭然

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
随着科学技术的发展,多相复合材料因其良好的力学特性,在航空、汽车、军事、核能和电子等一些重要工业领域得到了广泛应用。多相复合材料的多尺度研究是一项富有挑战性的多学科重要课题。材料的CAE数值模拟是一种便捷、有效和低成本的研究手段。CAE技术是提高企业竞争力和保证国家安全的关键技术,在制造业和国民经济中具有举足轻重大作用。CAE技术在多相复合材料集成设计基础研究方面扮演着重要的角色。.本项目将独辟蹊径的将人工智能中深度学习DCGAN模型引入多相材料的表征;提出一类真实多相复合材料的模拟方法,开创性的建立一系列全新多相应力杂交有限元,有望在真实多相复合材料的破坏损伤模拟领域取得开拓性成果,拓展科学前沿。.本项目聚焦CAE软件产业拟建立一套开放式多相材料的宏细观分析CAE系统,实现对含数百万随机分布增强相微结构真实多相复合材料材的宏观结构分析、细观破坏损伤分析和跨尺度分析,填补国内外空白。
英文摘要
With the development of science and technology, multiphase composite materials with many attractive behaviors, are used more and more widely in many important industry fields, such as aerospace, automobile, military production, nuclear energy, electronic industry and so on. Studies on the multiscale for multiphase composites are a kind of challenging important multidisciplinary problem. Because the phenomenon of multiscale reflects the basic nature of matter world as well as multiphase composites, it has great wealth scientific connotation. The fundamental research on the integrated design of key material has attracted worldwide attention. As the core of industrial innovation design and digital design, CAE technology plays an important role in the research of materials design. CAE technology is the key technology to improve the competitiveness of enterprises and ensure national security. It plays an important role in the manufacturing industry and the national economy..1. In this project, the Deep Convolution Generative Adversarial Networks (DCGAN) model of artificial intelligence will be made for the characterization of multiphase composite materials..2. In this project, a new kind of simulation method of real multiphase composite materials will be studied, and a series of new assumed stress hybrid finite elements will be established, which are expected to make pioneering achievements in the field of damage simulation of real multiphase composite materials and expand the scientific frontier..3. This project focuses on the national economic strategic demand of independent CAE software, establishes an open CAE system for macro and micro analysis of multiphase composite materials, realizes the macro structure analysis, micro damage evolution analysis and multiscale analysis of real multiphase composite materials with millions of randomly distributed reinforced phase microstructures.
随着科学技术的发展,多相复合材料因其良好的力学特性,在航空、汽车、军事、核能和电子等一些重要工业领域得到了广泛应用。多相复合材料的多尺度研究是一项富有挑战性的多学科重要课题。CAE技术是提高企业竞争力和保证国家安全的关键技术,在制造业和国民经济中具有举足轻重大作用。.本项目将独辟蹊径的将人工智能中深度学习DCGAN模型引入了多相材料的表征,构建了表征多相复合材料的深度卷积生成对抗网络模型DCGAN,实现了颗粒增强复合材料微结构分布的识别和重生。基于采集的大量选定材料的训练样本,对模型进行对抗性训练,对重新生成全新的材料数据样本进行了验证。.基于针对真实多相复合材料提出的均匀网格划分方法,提出了一类真实多相复合材料的模拟方法,用拉格朗日乘子法将单元内两相材料相界面上的面力连续条件引入修正余能泛函,在每种材料相中假设了能够捕捉应力集中的高阶应力函数被假设,开创性的建立了一系列全新二维和三维的多相杂交应力有限元,有望在真实多相复合材料的破坏损伤模拟领域取得开拓性成果,拓展科学前沿。.本项目聚焦CAE软件产业拟建立了一套开放式多相材料的宏细观分析CAE系统,基于CPU+GPU混合异构HPC系统,实现了对含数百万随机分布增强相微结构真实多相复合材料材的宏观结构分析、细观破坏损伤分析和跨尺度分析,大大拓展了真实材料的破坏损伤模拟分析能力,为探索各类多相复合材料的损伤机理提供了新的研究手段,填补了国内外空白。
开放式PRMMCs损伤演化分析软件设计与研发
  • 批准号:
    11572142
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    郭然
  • 依托单位:
颗粒增强复合材料结构损伤演化和破坏的FEM-VCFEM-MD多尺度模拟
  • 批准号:
    11262007
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    58.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    郭然
  • 依托单位:
颗粒增强复合材料裂纹损伤分析的VCFEM方法
  • 批准号:
    11072092
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    28.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    郭然
  • 依托单位:
国内基金
海外基金