[發明專利]面向全應力三軸度范圍的損傷模型參數標定方法

有效

• 申請號: 201310043870.2
• 申請日: 2013-02-04
• 公開（公告）號: CN103163021A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 趙震;王濤;莊新村;向華
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 祖志翔

1.一種面向全應力三軸度范圍的損傷模型參數標定方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，將力傳感器、位移傳感器分別與壓縮剪切實驗裝置連接，并將壓縮剪切實驗裝置固定于壓力機的工作臺上，同時安裝好非接觸式視頻測量儀；

步驟2，將疊合后的壓縮剪切試樣放入壓縮剪切實驗裝置的凹模型腔；

步驟3，啟動壓力機，首先采用壓縮剪切實驗裝置的整體加載凸模將整體壓縮剪切試樣壓下一預壓行程Δh，然后改用壓縮剪切實驗裝置的局部加載凸模對壓縮剪切試樣的主要變形區施壓，直至該主要變形區出現裂紋；

步驟4，在對壓縮剪切試樣主要變形區施壓的同時，通過非接觸式視頻測量儀、力傳感器和位移傳感器采集整個過程中的載荷-行程曲線，記錄壓縮剪切試樣起裂點對應的位移數據，并獲得相應的起裂應變；

步驟5，采用不同幾何特征的壓縮剪切試樣，結合不同值的預壓行程Δh，重復步驟1到步驟4的操作，獲得多組實驗數據結果；

步驟6，采用商業化有限元軟件進行成形過程的數值模擬，開始模擬前先引入所需要進行參數標定的損傷模型，再根據壓縮剪切試樣不同的幾何特征以及預壓深度Δh值的組合，建立多組有限元仿真模型，隨后由反求優化算法驅動有限元模型進行運算；

步驟7，運算過程中，將模擬中獲得的載荷-行程曲線以及起裂點位移和起裂應變，與步驟5中采集得到的實驗結果相比較，計算目標函數值，通過調整參數反復迭代，使得多組模擬結果與實驗結果的誤差均滿足對目標函數設定的閾值，最終獲得損傷模型的參數。

2.根據權利要求1所述的面向全應力三軸度范圍的損傷模型參數標定方法，其特征在于，所述的壓縮剪切實驗裝置包括壓頭組件、固定組件、底座組件和滑動鎖緊組件，所述底座組件位于下部且固定于壓力機的工作臺上，所述固定組件和滑動鎖緊組件固定于該底座組件上，該固定組件包括有后擋板和左右凹模拼塊，所述滑動鎖緊組件包括有頂件塊，該后擋板、左右凹模拼塊和頂件塊構成放置壓縮剪切試樣的凹模型腔，該頂件塊能夠在左右凹模拼塊中滑動并鎖緊壓縮剪切試樣，所述壓頭組件位于上部且固定于壓力機的工作臺上，其包括能夠更換的整體加載凸模和局部加載凸模。

3.根據權利要求1所述的面向全應力三軸度范圍的損傷模型參數標定方法，其特征在于，所述的壓縮剪切試樣為梯形板料切槽試樣，其幾何特征包括切槽方向角α和梯形斜角β。