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龙图腾网获悉湘潭大学申请的专利一种随机排布连续碳纤维增强陶瓷基复合材料的建模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：CN119849232B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-17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：202411644259.X，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种随机排布连续碳纤维增强陶瓷基复合材料的建模方法是由黎旭;谢骏;姜胜强;梅鸣;刘岳开设计研发完成，并于2024-11-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种随机排布连续碳纤维增强陶瓷基复合材料的建模方法在说明书摘要公布了：本发明属于离散元建模与数值模拟仿真技术领域，提供了一种随机排布连续碳纤维增强陶瓷基复合材料的建模方法。包括以下步骤：1指定建模区域、设置所允许的模型中碳纤维的体积分数及相对误差，获得碳纤维模型半径与数量；2在建模区域某边界面上随机生成不重合的碳纤维端面中心坐标；3沿碳纤维端面圆轴向方向生成多个相粘结的碳纤维圆柱体颗粒；4填充陶瓷基颗粒；5赋予碳纤维与陶瓷基模型参数；6生成指定分数随机排布的连续碳纤维增强陶瓷基材料模型；相比于使用电镜照片生成的试样，本发明的建模速度更快，能快速生成内部不同排列的碳纤维陶瓷基模型。对研究内部碳纤维排布对材料的力学性能影响有一定意义。

本发明授权一种随机排布连续碳纤维增强陶瓷基复合材料的建模方法在权利要求书中公布了：1.一种随机排布连续碳纤维增强陶瓷基复合材料的建模方法，其建模步骤如下： 1在PFC3D软件中选取需要的离散元建模区域大小，设置连续碳纤维增强陶瓷基复合材料模型中碳纤维的体积分数及相对误差条件，指定碳纤维模型端面圆半径生成范围，计算获得满足指定体积分数及相对误差所需要的碳纤维模型数量和半径； 2利用PFC3D软件Fish函数库中的均匀分布函数使碳纤维模型端面圆圆心坐标在所需要建模区域某指定边界面内随机生成，碳纤维模型端面圆圆心坐标与建模区域边界的距离，至少留有一个碳纤维模型端面圆的半径长度与陶瓷基球形颗粒的直径长度之和，使碳纤维被包裹在材料内部，碳纤维模型端面圆圆心坐标随机生成的公式如下： 其中，为碳纤维模型端面圆圆心在建模区域轴方向的坐标，为建模区域坐标方向长度，为碳纤维模型端面圆的半径长度，为陶瓷基球形颗粒的半径长度，为PFC3D软件中fish函数库的均匀分布函数，该函数在值域为0.0-1.0中随机取值; 在生成下一个碳纤维模型端面圆圆心前，运用loop循环指令判断与所有已生成碳纤维模型端面圆圆心的距离，满足条件则生成，判断公式如下： 其中，为下一个碳纤维模型端面圆圆心在建模区域坐标方向的坐标，为下一个碳纤维模型端面圆圆心在建模区域坐标方向的坐标，为已生成碳纤维模型端面圆圆心在建模区域坐标方向的坐标，为已生成碳纤维模型端面圆圆心在建模区域坐标方向的坐标，为碳纤维模型的端面圆的半径长度，为陶瓷基球形颗粒的半径长度; 当生成的碳纤维模型端面圆圆心坐标数量达到满足指定体积分数及相对误差所需要的碳纤维模型数量，则停止生成碳纤维模型端面圆圆心; 3沿碳纤维端面圆轴向方向生成多个碳纤维圆柱体颗粒，并在相接触的碳纤维圆柱体颗粒之间设置线性平行键接触模型，从而将多个碳纤维圆柱体颗粒粘结形成连续碳纤维离散元模型； 4在选取的建模区域内、已生成的碳纤维离散元模型区域之外，利用rangefish函数生成密实排布的陶瓷基球体颗粒； 5设置陶瓷基球体颗粒-球体颗粒、陶瓷基球体颗粒-碳纤维圆柱体颗粒线性平行键接触模型，并赋予相应的颗粒细观接触参数； 6最后生成满足所需体积分数及相对误差条件的随机排布连续碳纤维增强陶瓷基复合材料离散元模型。

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