[发明专利]变形解析装置、变形解析方法及程序

权利要求书

1.一种变形解析装置，计算状态变量，该状态变量表示相应于变形而在材料内部发生的状态，该变形解析装置的特征在于，具备：

存储部，存储材料的解析数据；

状态变量计算部，基于上述解析数据，计算上述材料的变形的一时刻的上述材料的各要素的至少包含应力的状态变量；

断裂判定部，基于计算出的上述状态变量，在上述材料的各要素中，根据预先对上述材料求出的断裂极限应力线，判定在上述材料的各要素中是否发生了断裂；

刚性降低部，对于上述材料的各要素中的被判定为发生了上述断裂的要素，不将该要素去除，而是计算被判定为发生了上述断裂以后的一时刻的连续体损伤力学中的损伤变量D，其中0≤D≤1，设σ为考虑了刚性降低的应力，以及σ’为没有考虑刚性降低的应力，通过下式使σ减小，

σ＝(1－D)σ’

从而使该要素的刚性降低，并修正该要素中所计算出的应力；以及

输出部，将根据时刻进展而得到的上述状态变量输出，

在上述损伤变量D超过预先设定的阈值的情况下，上述刚性降低部将被判断为发生了上述断裂的要素去除，

上述损伤变量D利用损伤变量D的变化率即损伤速度D’、损伤相伴变量Y、材料常数S、累积塑性应变p、累积塑性应变p的变化率p’、累积塑性应变p的阈值p_D、Heaviside函数H()、以及时刻t，通过下式来计算，

D’＝Yp’H(p－p_D)/S

D＝∫^t₀D’dt。

2.一种变形解析方法，通过解析装置来计算状态变量；该解析装置具备将材料的解析数据存储的存储部；该状态变量表示相应于变形而在上述材料内部发生的状态；该变形解析方法的特征在于，

上述解析装置

基于上述解析数据，计算上述材料的变形的一时刻的上述材料的各要素的至少包含应力的状态变量；

基于计算出的上述状态变量，在上述材料的各要素中，根据预先对上述材料求出的断裂极限应力线，判定在上述材料的各要素中是否发生了断裂；

对于上述材料的各要素中的被判定为发生了上述断裂的要素，不将该要素去除，而是计算被判定为发生了上述断裂以后的一时刻的连续体损伤力学中的损伤变量D，其中0≤D≤1，设σ为考虑了刚性降低的应力，以及σ’为没有考虑刚性降低的应力，通过下式使σ减小，

σ＝(1－D)σ’

从而使该要素的刚性降低，并修正该要素中所计算出的应力；

在上述损伤变量D超过预先设定的阈值的情况下，去除被判断为发生了上述断裂的要素；

将根据时刻进展而得到的上述状态变量输出；

上述损伤变量D利用损伤变量D的变化率即损伤速度D’、损伤相伴变量Y、材料常数S、累积塑性应变p、累积塑性应变p的变化率p’、累积塑性应变p的阈值p_D、Heaviside函数H()、以及时刻t，通过下式来计算，

D’＝Yp’H(p－p_D)/S

D＝∫^t₀D’dt。

3.一种存储介质，存储有用来使计算机执行变形解析的程序，该计算机具备将材料的解析数据存储的存储部；该变形解析计算状态变量；该状态变量表示相应于变形而在上述材料内部发生的状态；上述存储介质的特征在于，

存储上述程序使上述计算机执行：

基于上述解析数据，计算上述材料的变形的一时刻的上述材料的各要素的至少包含应力的状态变量；

基于计算出的上述状态变量，在上述材料的各要素中，根据预先对上述材料求出的断裂极限应力线，判定在上述材料的各要素中是否发生了断裂；

对于上述材料的各要素中的被判定为发生了上述断裂的要素，不将该要素去除，而是计算被判定为发生了上述断裂以后的一时刻的连续体损伤力学中的损伤变量D，其中0≤D≤1，设σ为考虑了刚性降低的应力，以及σ’为没有考虑刚性降低的应力，通过下式使σ减小，

σ＝(1－D)σ’

从而使该要素的刚性降低，并修正该要素中所计算出的应力；

在上述损伤变量D超过预先设定的阈值的情况下，去除被判断为发生了上述断裂的要素；

将根据时刻进展而得到的上述状态变量输出，

上述损伤变量D利用损伤变量D的变化率即损伤速度D’、损伤相伴变量Y、材料常数S、累积塑性应变p、累积塑性应变p的变化率p’、累积塑性应变p的阈值p_D、Heaviside函数H()、以及时刻t，通过下式来计算，

D’＝Yp’H(p－p_D)/S

D＝∫^t₀D’dt。