[發明專利]考慮在使用期間的材料性質變化的改進的產品設計可靠性

在審

• 申請號: 201510040505.5
• 申請日: 2015-01-27
• 公開（公告）號: CN104809263A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: Q.王;D.R.赫斯;M.J.沃克;H.W.多蒂;B.肖
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 代易寧;胡斌

1.一種計算地模擬在鋁合金鑄造部件中的材料性質變化的方法，所述方法包括：

配置計算機系統，以包括數據輸入、數據輸出、至少一個處理單元、以及包含數據的存儲器與包含指令的存儲器中的至少一個，它們是通過數據通信路徑相互合作的；

作為對所述計算機系統的輸入接收與所述部件的幾何形狀對應的節點坐標信息；

作為對所述計算機系統的輸入從與所述合金對應的材料性質數據庫接收材料性質信息；

作為對所述計算機系統的輸入接收與預期在所述部件的操作期間遇到的至少一種環境狀況對應的時間相關的溫度信息；以及

通過基于至少一種本構關系和所述時間相關的溫度信息的算法，確定在所述節點坐標中的每個節點坐標處隨著時間的過去的所述部件的材料性質變化。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，基于粘塑性模型計算所述時間相關的溫度信息。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述粘塑性模型包括沉淀硬化項和沉淀軟化項中的至少一項，以此來量化所述時間相關的溫度信息。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，在以下方程中量化所述粘塑性模型的沉淀硬化項和沉淀軟化項中的所述至少一項：

其中，、和被稱為速度修正的溫度相關的系數、剪切模量、應變率ε和溫度相關的剪切模量。

5.根據權利要求2所述的方法，其中，所述粘塑性模型包括流動法則、拖拽應力演化因子和反應力演化因子中的至少一個。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，與所述本構關系相關的函數選自由溫度、時間、微觀結構變化、應變和應變率所組成的組。

7.一種對鑄造鋁合金部件進行材料性質分析的方法，所述方法包括：

配置計算機，以包括數據輸入、數據輸出、處理單元、存儲器單元和用于所述數據輸入、所述數據輸出、所述處理單元和所述存儲器單元之間的合作的通信路徑；以及

將與所述部件的幾何表示對應的節點信息接受到所述計算機中；

從材料性質數據庫將材料性質信息接受到所述計算機中；

將與在其預期使用壽命期間的所述部件對應的時間相關的溫度信息接受到所述計算機中；

利用與所述計算機合作的算法，以確定在每個節點坐標隨著時間的過去的所述部件的材料性質變化，所述算法包括與所述時間相關的溫度信息合作的至少一個本構關系；以及

基于由所述算法確定的所述變化將至少一個更新的材料性質分配給所述部件的所述幾何表示內的每個節點坐標。

8.根據權利要求7所述的方法，其中，基于粘塑性模型計算所述時間相關的溫度信息。

9.根據權利要求8所述的方法，其中，在以下方程中量化所述粘塑性模型的沉淀硬化項和沉淀軟化項中的所述至少一項：

其中，、和被稱為速度修正的溫度相關的系數、剪切模量、應變率ε和溫度相關的剪切模量。

10.一種包括計算機可用介質的制品，所述計算機可用介質具有包含在其中的計算機可讀程序代碼，用于預測鑄造鋁合金部件的時間相關的材料性質，所述制品中的所述計算機可讀程序代碼包括：

用于使所述計算機接受與所述部件的幾何表示對應的節點信息的計算機可讀程序代碼部分；

用于使所述計算機接受對于與所述部件對應的鋁合金材料的材料性質信息的計算機可讀程序代碼部分；以及

用于使所述計算機使用所述材料性質信息、時間相關的溫度信息和至少一個本構方程以近似在所述部件的接受所述節點信息的多個節點坐標中的每個節點坐標處的更新的材料性質的計算機可讀程序代碼部分。