[發明專利]一種無需迭代的材料本構關系的精確算法在審
| 申請號： | 201710009649.3 | 申請日： | 2017-01-06 |
| 公開（公告）號： | CN108280244A | 公開（公告）日： | 2018-07-13 |
| 發明（設計）人： | 黃瑞源 | 申請（專利權）人： | 黃瑞源 |
| 主分類號： | G06F17/50 | 分類號： | G06F17/50 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 210094 江蘇省南京*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 材料本構關系 屈服 求解 算法 彈性階段 塑性階段 塑性應變 迭代 漂移 初始時刻 塑性流動 面產生 | ||
1.一種無需迭代的材料本構關系的精確算法，其特征在于：所述的材料從彈性階段到塑性階段且有塑性應變產生的增量步的求解分成兩個階段：所述的第一階段，材料的應力張量從增量步的初始時刻的應力張量到增量步的初始屈服時刻的應力張量；所述的第二階段，材料的應力張量從增量步的初始屈服時刻的應力張量到增量步的最終時刻的應力張量，得到的增量步的最終時刻應力張量處于增量步的最終時刻的屈服面上。
2.根據權利要求1所述的一種無需迭代的材料本構關系的精確算法，其特征在于：所述的當材料在應力空間中滿足一般形式的屈服準則，即屈服應力是包含塑性應變張量、塑性應變率張量、損傷因子、溫度和靜水壓中的一個或多個參數的函數時，該增量步的初始屈服時刻的應力張量的確定可以通過三種方法求解。
3.根據權利要求所述的一種無需迭代的材料本構關系的精確算法，其特征在于：所述的增量步的初始屈服時刻的應力張量的求解方法一的步驟如下：
步驟1：假如屈服應力的函數包含損傷因子，則假設增量步的初始屈服時刻的損傷因子，假如屈服應力的函數包含溫度，則假設增量步的初始屈服時刻的溫度，假設增量步的初始屈服時刻的靜水壓，那么根據材料本構關系的屈服準則就可求出增量步的初始屈服時刻的屈服應力和初始屈服時刻的屈服面；
步驟2：由彈性理論和狀態方程求出彈性預測的試應力張量和對應的等效試應力，假如增量步的初始時刻的應力偏張量比彈性預測的試應力偏張量更靠近增量步的初始屈服時刻的屈服面，則增量步的初始屈服時刻的應力偏張量與增量步的初始時刻的應力偏張量方向一致，增量步的初始屈服時刻的應力偏張量；否則，增量步的初始屈服時刻的應力偏張量與彈性預測的試應力偏張量方向一致，增量步初始屈服時刻的應力偏張量；
步驟3：由增量步的初始屈服時刻的靜水壓和應力偏張量求出增量步的初始屈服時刻的應力張量。
4.根據權利要求所述的一種無需迭代的材料本構關系的精確算法，其特征在于：所述的增量步的初始屈服時刻的應力張量的求解方法二的步驟如下：
步驟1：由屈服準則得到增量步的初始時刻的屈服應力和增量步的初始時刻的屈服面，由彈性理論和狀態方程求出彈性預測的試應力張量和對應的等效試應力，假如屈服應力的函數包含損傷因子，則假設增量步的試損傷因子，假如屈服應力的函數包含溫度，則假設增量步的試溫度，因此可以得到試屈服應力和相應的試屈服面；
步驟2：假如屈服應力的函數包含損傷因子，則假設增量步的初始屈服時刻的損傷因子，假如屈服應力的函數包含溫度，則假設增量步的初始屈服時刻的溫度，如果增量步的初始時刻的應力偏張量和初始時刻的屈服面的距離比試應力偏張量和試屈服面的距離更短，則增量步的初始屈服時刻的應力偏張量與增量步的初始時刻的應力偏張量方向一致，并假設增量步的初始屈服時刻的靜水壓等于增量步初始時刻的靜水壓，那么得到增量步的初始屈服時刻的屈服應力和初始屈服時刻的應力偏張量；如果增量步的初始時刻的應力偏張量和初始時刻的屈服面的距離沒有比試應力偏張量和試屈服面的距離更短，則增量步的初始屈服時刻的應力偏張量與試應力偏張量方向一致，并假設初始屈服時刻的靜水壓等于試靜水壓，那么得到增量步的初始屈服時刻的屈服應力和初始屈服時刻的應力偏張量；
步驟3：由增量步的初始屈服時刻的靜水壓和應力偏張量求出初始屈服時刻的應力張量。
5.根據權利要求所述的一種無需迭代的材料本構關系的精確算法，其特征在于：所述的增量步的初始屈服時刻的應力張量的求解方法三的步驟如下：
步驟1：由屈服準則得到增量步的初始時刻的屈服應力和增量步的初始時刻的屈服面，由彈性理論和狀態方程求出彈性預測的試應力張量和對應的等效試應力，假如屈服應力的函數包含損傷因子，則假設增量步的試損傷因子，假如屈服應力的函數包含溫度，則假設增量步的試溫度，因此可以得到試屈服應力和相應的試屈服面；
步驟2：假設增量步的初始屈服時刻的應力偏張量的方向與初始屈服時刻的試應力偏張量的方向一致，為了方便求得增量步的初始屈服時刻的試應力偏張量，在求解的時候假定增量步的初始時刻的應力偏張量平行于增量步的試應力偏張量，從而求出，
由增量步的初始時刻的體應變和試體應變增量得到增量步的初始屈服時刻的體應變，再根據狀態方程求出增量步的初始屈服時刻的靜水壓，假如屈服應力的函數包含損傷因子，則假設增量步的初始屈服時刻的損傷因子，假如屈服應力的函數包含溫度，則假設增量步的初始屈服時刻的溫度，那么根據材料本構關系的屈服準則就可求出增量步的初始屈服時刻的屈服應力和增量步的初始屈服時刻的屈服面，由上述討論得到的初始屈服時刻的應力偏張量的方向和初始時刻的屈服應力可求出初始屈服時刻的應力偏張量；
步驟3：由增量步的初始屈服時刻的靜水壓和應力偏張量求出初始屈服時刻的應力張量。
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