[发明专利]考虑在使用期间的材料性质变化的改进的产品设计可靠性

权利要求书

1.一种计算地模拟在铝合金铸造部件中的材料性质变化的方法，所述方法包括：

配置计算机系统，以包括数据输入、数据输出、至少一个处理单元、以及包含数据的存储器与包含指令的存储器中的至少一个，它们是通过数据通信路径相互合作的；

作为对所述计算机系统的输入接收与所述部件的几何形状对应的节点坐标信息；

作为对所述计算机系统的输入从与所述合金对应的材料性质数据库接收材料性质信息；

作为对所述计算机系统的输入接收与预期在所述部件的操作期间遇到的至少一种环境状况对应的时间相关的温度信息；以及

通过基于至少一种本构关系和所述时间相关的温度信息的算法，确定在所述节点坐标中的每个节点坐标处随着时间的过去的所述部件的材料性质变化。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于粘塑性模型计算所述时间相关的温度信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述粘塑性模型包括沉淀硬化项和沉淀软化项中的至少一项，以此来量化所述时间相关的温度信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，在以下方程中量化所述粘塑性模型的沉淀硬化项和沉淀软化项中的所述至少一项：

其中，、和被称为速度修正的温度相关的系数、剪切模量、应变率ε和温度相关的剪切模量。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述粘塑性模型包括流动法则、拖拽应力演化因子和反应力演化因子中的至少一个。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，与所述本构关系相关的函数选自由温度、时间、微观结构变化、应变和应变率所组成的组。

7.一种对铸造铝合金部件进行材料性质分析的方法，所述方法包括：

配置计算机，以包括数据输入、数据输出、处理单元、存储器单元和用于所述数据输入、所述数据输出、所述处理单元和所述存储器单元之间的合作的通信路径；以及

将与所述部件的几何表示对应的节点信息接受到所述计算机中；

从材料性质数据库将材料性质信息接受到所述计算机中；

将与在其预期使用寿命期间的所述部件对应的时间相关的温度信息接受到所述计算机中；

利用与所述计算机合作的算法，以确定在每个节点坐标随着时间的过去的所述部件的材料性质变化，所述算法包括与所述时间相关的温度信息合作的至少一个本构关系；以及

基于由所述算法确定的所述变化将至少一个更新的材料性质分配给所述部件的所述几何表示内的每个节点坐标。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，基于粘塑性模型计算所述时间相关的温度信息。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，在以下方程中量化所述粘塑性模型的沉淀硬化项和沉淀软化项中的所述至少一项：

其中，、和被称为速度修正的温度相关的系数、剪切模量、应变率ε和温度相关的剪切模量。

10.一种包括计算机可用介质的制品，所述计算机可用介质具有包含在其中的计算机可读程序代码，用于预测铸造铝合金部件的时间相关的材料性质，所述制品中的所述计算机可读程序代码包括：

用于使所述计算机接受与所述部件的几何表示对应的节点信息的计算机可读程序代码部分；

用于使所述计算机接受对于与所述部件对应的铝合金材料的材料性质信息的计算机可读程序代码部分；以及

用于使所述计算机使用所述材料性质信息、时间相关的温度信息和至少一个本构方程以近似在所述部件的接受所述节点信息的多个节点坐标中的每个节点坐标处的更新的材料性质的计算机可读程序代码部分。