[发明专利]基于光纤切割断裂面型仿真的切割条件优化方法、系统

权利要求书

1.一种基于光纤切割断裂面型仿真的切割条件优化方法，其特征在于，该切割条件优化方法包括：

步骤S10，获取待切割光纤的材料、结构、规格信息，采用三维建模软件建立光纤三维几何模型，结合所述光纤三维几何模型中预设长度的模型、光纤的材料、结构、规格信息进行有限元分析以及网格划分，获得待切割光纤的光纤仿真力学模型，并将该模型作为第一模型；

步骤S20，将输入的切割条件赋予所述第一模型，得到第二模型；

步骤S30，对第二模型进行裂纹扩展计算，获取裂纹扩展计算结果；

步骤S40，对所述裂纹扩展计算结果进行几何化处理，提取光纤断裂面三维数据集；

步骤S50，对所述光纤断裂面三维数据集进行插补处理，获得光纤仿真断裂面型；

步骤S60，将插补处理后的光纤断裂面三维数据集映射到二维，并进行二维数据的最小二乘法拟合、圆方程式联立，获得光纤切割基准评价面，计算所述光纤仿真断裂面型与所述光纤切割基准评价面的误差值；若所述误差值大于设定阈值，则更新输入的切割条件并跳转至步骤S20，否则输出所述光纤仿真断裂面型对应的切割条件。

2.根据权利要求1所述的基于光纤切割断裂面型仿真的切割条件优化方法，其特征在于，步骤S30中“对第二模型进行裂纹扩展计算，获取裂纹扩展计算结果”，其方法为：

步骤S301，通过裂纹扩展计算，对所述步骤S10中得到的网格重新划分，获得含有裂纹的光纤断裂模型；

步骤S302，基于所述含有裂纹的光纤断裂模型的预设载荷步计算强度因子，并更新裂纹扩展网格。

3.根据权利要求1所述的基于光纤切割断裂面型仿真的切割条件优化方法，其特征在于，步骤S40中“对所述裂纹扩展计算结果进行几何化处理，提取光纤断裂面三维数据集”，其方法为：

步骤S401，对所述裂纹扩展计算结果进行几何化处理，获得光纤裂纹扩展计算后的光纤断裂模型的几何模型；

步骤S402，将所述光纤断裂模型的几何模型中断裂面的三维数据提取到三维散点数据集合中，利用逆向计算提取光纤断裂面三维数据集。

4.根据权利要求1所述的基于光纤切割断裂面型仿真的切割条件优化方法，其特征在于，步骤S50中“对所述光纤断裂面三维数据集进行插补处理，获得光纤仿真断裂面型”，其方法为：

采用Griddata算法中的Cubic方法对所述光纤断裂面三维数据集进行插补处理，获得光纤仿真断裂面型。

5.根据权利要求1-4任一项所述的基于光纤切割断裂面型仿真的切割条件优化方法，其特征在于，步骤S60中“输出所述光纤仿真断裂面型对应的切割条件”之后还设置有光纤切割后三维模型重建的步骤，其方法为：

步骤C10，基于所述光纤仿真断裂面型，通过三维建模方法构建无光纤断裂面型的光纤切割后三维模型；

步骤C20，将所述光纤仿真断裂面型与所述无光纤断裂面型的光纤切割后三维模型在无应力情况下进行耦合，获得光纤切割后的三维模型。