[发明专利]一种计算理想弹塑性固体时处理其能量方程的技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算理想弹塑性固体时处理其能量方程的技术，具体涉及能量方程中能量(尤其是弹性状态能量)如何定义的技术。

背景技术

理想弹塑性固体模型可以较准确描述固体(如铝、钢等金属)在受一般强度的外力作用下的各物理量变化情况。因此，研究理想弹塑性固体的计算方法，在实际工程中具有重要的应用价值和广泛的应用前景。

然而，在以往的计算中，由于理想弹塑性固体在弹性状态下满足Hooke定律，并不满足状态方程。这样就会给能量方程中能量(尤其是弹性状态的能量)的定义方式带来一定困难。如果能量定义不当，就会直接造成计算错误。本发明旨在解决能量方程中能量(尤其是弹性状态能量)如何定义这一关键问题。

发明内容

本发明提出的的一种计算理想弹塑性固体时处理其能量方程的技术，其发明内容主要为能量方程中能量(尤其是弹性状态能量)如何定义的技术。

对于理想弹塑性固体的能量方程，其能量E为

E=ρe+12ρV2---(1)]]>

其中，e是比内能，ρ是密度，V是速度向量，则无论固体处于弹性状态还是理想塑性状态，本发明均通过固体的状态方程(EOS)

p＝p(ρ,e)   (2)定义其能量。例如，对于一维理想弹塑性固体，其能量方程为

∂E∂t+∂((E-σx)u)∂x=0]]>

这里，u是速度，E是总能，σ_x是x方向的总应力。若其状态方程为Stiffen-gas EOS，即

p=c02(ρ-ρ0)+(γs-1)ρe]]>

其中c₀，ρ₀，γ_s均为与具体固体有关的常数，则对于离散形式的能量无论固体处于弹性状态还是理想塑性状态，其能量守恒律方程中的能量均定义为