[發明專利]一種基于Excel的各向異性屈服函數參數標定方法

在審

• 申請號: 202010865152.3
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN112100820A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 丁偉洋;宋世光;張賽軍
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

1.基于Excel的常用各向異性屈服函數參數標定方法，其特征在于，包括：

對于各向異性材料，選擇常用屈服函數；

根據實驗數據選擇標定方法，所述標定方法為r值標定、σ值標定和優化標定中的一種；

通過選擇的所述標定方法獲得所選擇屈服函數中的各未知參數值；

最終獲得所選擇的屈服函數的完整表達式，將最終得到的屈服函數結合斷裂準則和硬化模型，耦合得到材料的本構模型，以描述材料的力學性能。

2.根據權利要求1所述的基于Excel的常用各向異性屈服函數參數標定方法，其特征在于：所述屈服函數為Barlat 1989、Barlat 1991、Hill 1948和BBC 2005中的任一種。

3.根據權利要求2所述的基于Excel的常用各向異性屈服函數參數標定方法，其特征在于：當選擇的屈服函數為Barlat 1989時，選擇的標定方法為r值標定、σ值標定和優化標定中的任一種；當選擇的屈服函數為Barlat 1991時，選擇的標定方法為σ值標定和優化標定中的任一種；當選擇的屈服函數為Hill 1948時，選擇的標定方法為r值標定、σ值標定和優化標定中的任一種；當選擇的屈服函數為BBC 2005時，選擇的標定方法為優化標定。

4.根據權利要求1所述的基于Excel的常用各向異性屈服函數參數標定方法，其特征在于，所述根據實驗數據選擇標定方法，具體為：若獲得的實驗數據中得到r₀、r₄₅、r₉₀以及定值m，則選用r值標定；若獲得的實驗數據中得到σ₀、σ₄₅、σ₉₀、σ_b以及定值m，則選用σ值標定；若獲得的實驗數據不足以進行r值標定或σ值標定，則選用優化標定。

5.根據權利要求1-4任一所述的基于Excel的常用各向異性屈服函數參數標定方法，其特征在于：當屈服函數為Barlat 1989時，所要獲得的未知參數值為a、c、h和p；當屈服函數為Barlat 1991時，所要獲得的未知參數值為a、b、c、和h；當屈服函數為Hill 1948時，所要獲得的未知參數值為F、G、H、N、L和M，當屈服函數為BBC 2005時，所要獲得的未知參數值為a、b、L、M、N、P、Q和R。

6.根據權利要求5所述的基于Excel的常用各向異性屈服函數參數標定方法，其特征在于，當標定方法為r值標定時，未知參數值計算方式如下：

當屈服函數為Barlat 1989時，a、c、h和p的計算公式如下：

a+c＝2；

其中，C＝ma(A+B)|A+B|^m-2+ma(A-B)|A-B|^m-2，D＝ma(A+B)|A+B|^m-2-ma(A-B)|A-B|^m-2+4mcB|2B|^m-2；

當屈服函數為Hill 1948時，F、G、H、N、L和M的計算公式如下：

參數L＝M＝3，表示材料面內各向同性；

其中，m為定值，與晶體結構有關，r₀、r₄₅、r₉₀為沿板料軋制方向、與軋制方向呈45°方向和垂直于軋制方向的金屬材料的各向異性系數，可通過實驗獲得。