[發明專利]一種改進的Beremin模型參量標定方法

有效

• 申請號: 202110498784.5
• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN113295564B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 潘建華;王艷;吳玉程;朱曉勇;翟華;尹夢樂
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01N3/62
• 分類號: G01N3/62
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

1.一種改進的Beremin模型參量標定方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，根據材料參數以及斷裂韌性試驗的三點彎曲試樣的試樣模型建立有限元模型，在設定位移載荷下對三點彎曲試樣進行有限元模擬分析，模擬斷裂韌性試驗，得到一系列有限元模擬分析數據；

有限元模擬分析數據包括：斷裂韌性積分值J，裂紋尖端開口位移x，裂紋尖端前的張開應力即裂紋尖端正前方一定距離d處的張開應力σ_22d，三點彎曲試樣劃分網格后的各個單元的體積dV，以及各個單元的最大主應力σ₁；

S2，根據有限元模擬分析數據，利用RKR準則以及無量綱變形程度值M，確定用于標定的斷裂韌性積分值J的范圍，即確定用于標定的最小斷裂韌性積分值J_min和最大斷裂韌性積分值J_max；

S3，根據有限元模擬分析數據，先提取最小斷裂韌性積分值J_min至最大斷裂韌性積分值J_max的范圍內的各個斷裂韌性積分值J所對應的各個單元的體積dV以及最大主應力σ₁；

再針對最小斷裂韌性積分值J_min至最大斷裂韌性積分值J_max的范圍內的各個斷裂韌性積分值J，分別將每個斷裂韌性積分值J所對應的最大主應力σ₁大于等于λ倍的材料的屈服強度σ_ys的單元區域定義為斷裂過程區，即將每個斷裂韌性積分值J所對應的σ₁≥λσ_ys的單元區域定義為斷裂過程區；

最后獲取各個斷裂韌性積分值J在其所對應的斷裂過程區內的各個單元的體積dV以及最大主應力σ₁；

S4，定義Weibull斜率的初始值為m₀，并根據步驟S3中各個斷裂韌性積分值J在其所對應的斷裂過程區內的各個單元的體積dV以及最大主應力σ₁，分別計算每個斷裂韌性積分值J所對應的weibull應力；

S5，將步驟S4所求得的一系列的weibull應力的計算值σ_ωc按照從小到大的順序排列，依次計算每個weibull應力的計算值σ_ωc所對應的失效概率P_f(σ_ωc)；

利用計算得到的每個weibull應力的計算值σ_ωc所對應的失效概率P_f(σ_ωc)，對ln[ln(1/(1-P_f(σ_ωc)))]和ln(σ_ωc)之間的關系進行線性擬合，得到參數m_i、σ_ui，線性擬合關系式如下所示：

ln[ln(1/(1-P_f(σ_ωc)))]＝m_iln(σ_ωc)-m_iln(σ_ui)

式中，m_i、σ_ui均為該線性擬合關系式中的參數；

S6，對比參數m_i和Weibull斜率的初始值m₀；

若|m_i-m₀|≤T，則完成Beremin模型的參量標定，且m_i、σ_ui即為最終標定的Beremin模型的參量即Weibull斜率和Weibull應力；

若|m_i-m₀|＞T，則返回步驟S4，重新定義一個Weibull斜率的初始值m₀，繼續執行步驟S4～S6，直至|m_i-m₀|≤T，完成Beremin模型的參量標定；

T為擬合閾值。

2.根據權利要求1所述的一種改進的Beremin模型參量標定方法，其特征在于，步驟S1中，對拉伸試樣進行不同溫度下的拉伸試驗，來獲得不同溫度下的材料參數，材料參數包括：應力-應變曲線、屈服強度、泊松比。