基于核方法的复合材料随机渗透率场生成

摘要整理

本研究针对纤维增强复合材料的渗透率空间变异性问题，采用核方法（kernel methods）建立随机渗透率场生成模型。复合材料的渗透率是树脂传递模塑（RTM）、真空辅助树脂灌注（VARI）等液体成型工艺的关键参数，其空间分布的随机性直接影响树脂流动、固化均匀性和最终产品质量。传统的渗透率表征方法难以准确描述其空间变异特征。本文采用核方法框架，通过高斯过程（Gaussian Process）或径向基函数（RBF）等核技术，建立了能够反映复合材料微观结构特征的随机渗透率场模型。该方法可以基于有限的实验测量数据，生成满足统计特性要求的渗透率随机场，用于数值模拟和工艺优化。研究表明，核方法相比传统的Karhunen-Loève展开法具有更好的计算效率和灵活性。生成的随机场能够准确捕捉复合材料层间、层内的渗透率异向性特征。该方法为复合材料液体成型工艺的数值预测、工艺参数优化和质量控制提供了新的技术手段，对提高复合材料制品的一致性和可靠性具有重要意义。

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