(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211306843.5 (22)申请日 2022.10.25 (71)申请人 哈尔滨工业大 学 （威海） 地址 264299 山东省威海市文化西路2号 (72)发明人 陈德珅　牛年茂　钱宏亮　王化杰　 (74)专利代理 机构 北京国序知识产权代理有限 公司 11895 专利代理师 高芳　郝世超 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G16C 60/00(2019.01) G06F 119/14(2020.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种钓竿调性计算方法及系统 (57)摘要 本发明提供一种钓竿调性计算方法及系统， 所述方法包括以下步骤： 利用参数化建模方式模 拟碳纤维布的实际卷制过程， 输入碳纤维布参数 和模具参数， 设定钓竿的截面数， 求解碳纤维布 卷制后每个截面的形状， 利用截面放样产生整体 钓竿的参数化模 型； 对参数化模 型进行复合材料 模量计算， 精确计算轴向刚度与弯曲刚度； 基于 参数化模型编制结构计算程序， 进行精细化建模 与结构力学分析一体化设计构建； 将结构计算程 序封装成为软件系统， 实现输入设计参数、 输出 相应的钓竿调性曲线。 本发明采用自编计算程序 植入参数化 建模平台中， 只需定义设计参数与受 力荷载等原始数据， 不需要手动操作， 做到精细 化建模与结构力学分析一体化设计构建， 在提高 计算速度同时保证 了计算精度。 权利要求书2页 说明书6页 附图7页 CN 115495964 A 2022.12.20 CN 115495964 A 1.一种钓竿调性计算方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 利用参数化建模方式模拟碳纤维布的实际卷制过程， 输入碳纤维布参数， 设定钓竿 的截面数， 求解碳纤维布卷制后的每个截面的形状， 利用截面放样产生整体钓竿的参数化 模型； S2、 根据复合材料力学理论知识对所述参数化模型进行模量计算， 对钓竿 的轴向刚度 与弯曲刚度进行精确计算； 采用复合材料力学理论计算碳纤维布卷制后的钓竿不同截面的模量； 计算弹性模量E、 截面面积A和截面惯性矩I， 求 解截面的拉压刚度EA和弯曲刚度EI； S3、 基于所述参数化模型编制结构计算程序， 进行精细化建模与结构力学分析一体化 设计构建； 采用向量式有限元算法进行调性计算， 采用梁单元对钓竿进行结构力学分析计算， 将 S2步骤中计算 求解得到的模量 参数和刚度参数代入结构计算 程序计算钓竿调性； S4、 将一体化设计构建的所述结构计算程序封装成为软件系统， 所述软件系统实现输 入设计参数、 输出相应的钓竿调性曲线。 2.根据权利要求1所述的钓竿调性计算方法， 其特征在于， 所述S1步骤的所述碳纤维布 参数包括： 碳纤维布层数、 碳纤维布层厚、 碳纤维布尺寸、 碳纤维布铺层顺序、 碳纤维方向、 模具参数， 模拟实际生产过程 生成钓竿模型。 3.根据权利要求1所述的钓竿调性计算方法， 其特征在于， 所述S1步骤的产生整体钓竿 的参数化模型的方法包括： 针对不同长度的钓竿， 给出经过优化算法寻优后选取节点数量的参考， 在满足模拟精 度的情况 下选取最优的节点数量， 加快计算速度。 4.根据权利要求3所述的钓竿调性计算方法， 其特征在于， 所述钓竿采用三层碳纤维布 叠加卷制。 5.根据权利要求4所述的钓竿调性计算方法， 其特征在于， 所述选取节点数量的方法包 括： 定义钓竿设计参数， 将钓竿按照碳布数量变化处截面划分为不同的节； 以三层碳布为 例， 则划分为三节， 分别取为A、 B、 C节， 每节分别定义截面数量即计算节点数， 对A、 B、 C三节 分别取5、 9、 6个节点进行钓竿调性计算。 6.根据权利要求1所述的钓竿调性计算方法， 其特征在于， 所述S3步骤的采用向量式有 限元算法进行调性计算的方法包括： 以向量式有限元为理论依据， 将钓竿视为二维梁单元， 采用自编程序， 进行单元节点线 位移或角位移计算、 单元节点内力或内力矩计算、 下一步质点总线位移或角位移计算的迭 代计算， 得到任意 参数下的钓竿调性曲线。 7.根据权利要求1所述的钓竿调性计算方法， 其特征在于， 所述S4步骤的所述软件系统 根据输入参数还能够输出相应的钓竿3d模型图， 任意截面的受力情况， 用于作为设计的参 考。 8.一种钓竿调性计算系统， 其特征在于， 执行如权利要求1 ‑7任一项所述的钓竿调性计 算方法， 包括： 参数化模型建模模块： 利用参数化建模方式模拟碳纤维布的实 际卷制过程， 输入碳纤权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115495964 A 2维布参数， 设定钓竿的截面数， 求解碳纤维布卷制后的每个截面的形状， 利用截面放样产生 整体钓竿的参数化模型； 结构力学分析计算模块： 根据复合材料力学理论知识对参数化模型进行模量计算， 对 钓竿的轴向刚度与弯曲刚度进行精确计算； 结构计算程序编制模块： 基于参数化模型编制结构计算程序， 进行精细化建模与结构 力学分析一体化设计构建； 封装软件系统模块： 用于将一体化设计构建的结构计算程序封装成为软件系统， 软件 系统实现输入设计参数、 输出相应的钓竿调性曲线。 9.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述程序被处理器 执行时实现权利要求1 ‑7任一项所述的钓竿调性计算方法的步骤。 10.一种计算机设备， 所述计算机设备包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在处 理器上运行的计算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述程序时实现如权利要求 1‑7任 一项所述的钓竿调性计算方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115495964 A 3