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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利一种纤维编织的多层异质C环结构的参数化三维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：CN116188697B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-03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：202310341687.4，技术领域涉及：G06T17/00；该发明授权一种纤维编织的多层异质C环结构的参数化三维建模方法是由卫冲;李晓强;李壮;张程设计研发完成，并于2023-03-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种纤维编织的多层异质C环结构的参数化三维建模方法在说明书摘要公布了：一种纤维编织的多层异质C环结构的三维参数化建模方法，该方法通过参数化的建模方式实现了含有纤维编织预制体的多层异质的C环状复合材料中多层异质基体、纤维编织预制体和椭球形孔隙的全三维建模。该方法适用于存在纤维编织预制体，椭球形孔隙以及多层异质基体的复合材料中所有涉及到的数值模拟建模。该建模方法步骤如下：1.设定纤维编织预制体曲线方程，纤维截面，编织体层数等参数。2.通过参数化的方法建立编织预制体结构三维模型。3.建立椭球形孔隙模型。4.建立C环状基体模型。5.判断基体是否为多层异质结构6.划分基体层。7.在陶瓷基体中删除孔隙，并通过布尔操作将纤维与陶瓷基体合并，完成纤维编织的多层异质C环结构的建模。

本发明授权一种纤维编织的多层异质C环结构的参数化三维建模方法在权利要求书中公布了：1.一种纤维编织的多层异质C环结构的三维参数化建模方法，其特征在于：该方法通过参数化的方式实现了多层异质C环结构中多层异质基体、椭球形孔隙和纤维编织预制体的全三维建模，该方法适用于存在纤维编织预制体、椭球形孔隙以及多层异质基体的复合材料中所有涉及到的数值模拟建模，该建模方法实现在多层异质的基体中插入纤维编织预制体和椭球形孔隙；具体步骤如下： 步骤1：设定纤维编织预制体曲线方程，纤维截面形状，编织体层数n，编织密度，多层异质C环结构的基体外半径R外、内半径R内和厚度c，多层异质基体层数k以及各层异质基体的半径关系，椭球形孔隙的数量α、赤道半径a和b，极半径c，其中：多层异质C环结构由纤维编织预制体、椭球形孔隙以及多层异质基体组成，纤维编织预制体中包括环向纤维和纵向纤维，从外观上来看，其几何特征表现为带有缺口的圆环； 纤维编织预制体中环向纤维的曲线方程为： 纤维编织预制体纵向纤维的曲线方程为： 式中： t——环向纤维曲线方程自变量参数； x——纵向纤维曲线方程自变量参数； xt——环向纤维x坐标关于参数t的方程； yt——环向纤维y坐标关于参数t的方程； yx——纵向纤维y坐标关于参数x的方程； r1——环向纤维基准圆半径； r2——纵向纤维距环向纤维基准圆圆心距离； A——控制纤维波动幅值的参数； Ti——控制纤维波动周期的参数，i＝1,2； θ1——环向纤维曲线方程起始角度； θ2——环向纤维曲线方程结束角度； Ki——控制初相位参数，i＝1,2,3； π——圆周率； c——基体厚度，xc确保纤维不超出基体； 采用椭圆状的纤维截面，其方程为：ab0 其中：纤维编织预制体中环向纤维的曲线方程和纤维编织预制体中环向纤维的曲线方程中的参数T能够改变纤维条数，纤维截面形状能够改变纤维体积，二者共同作用能够调控纤维密度； 步骤2：根据步骤1中所设定的纤维编织预制体的各个参数，通过参数化方法建立纤维编织预制体的三维几何模型，具体方法如下：选择基准面S1，根据方程1在该基准面上绘制扫掠线L1，选择与基准面S1垂直的基准面S2，根据方程2在S2上绘制扫掠线L2，在L1和L2的端点处创立基准面S3，在S3上绘制纤维截面，使用扫掠的方法，选择纤维截面作为轮廓面，分别选择L1和L2作为路径，扫掠得到环向纤维和纵向纤维，纤维编织预制体由环向纤维和纵向纤维正交组合而成，形成单层纤维编织预制结构，将多层纤维编织结构按照半径大小排列，得到纤维编织预制体； 步骤3：根据步骤1中设定的椭球形孔隙尺寸和孔隙数量，完成椭球形孔隙的建模，按照周期性的分布方式将椭球形孔隙分布在环向纤维与纵向纤维交叉处； 步骤4：根据步骤1中设定的关于基体的参数，建立圆环状基体的三维几何模型，删除圆环状基体中与圆心连线成γ°至-γ°角度之间的基体，得到C环状基体，并使基体能够完整包裹住所有纤维； 步骤5：判断基体是否为多层异质材料，具体方法如下： 若多层异质基体层数k1，则为基体为多层异质材料，完成步骤6和步骤7； 若多层异质基体层数k＝1，则为基体为单层陶瓷材料，跳跃至步骤7； 步骤6：在步骤4得到的C环状基体上，按照步骤1中多层异质C环中各层异质基体的半径关系划分基体层，得到多层异质C环状基体； 步骤7：设置椭球形孔隙为删除物，在基体中删除椭球形孔隙，并通过布尔操作，将纤维编织预制体与多层异质C环状基体进行合并，完成纤维编织的多层异质C环结构的建模。

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