[发明专利]用于材料模型的基于稳定性的约束数值校准的系统和方法

权利要求书

1.一种计算机仿真系统，包括：

存储器，其存储实验测试数据集，所述实验测试数据集包括在真实世界实验期间经受一种或多种变形模式的物理材料样品的实验获得的应力-应变数据；以及

处理器，其被配置为执行存储在所述存储器中的指令，所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器至少：

向用户显示被配置为允许所述用户导入所述实验测试数据集的图形用户界面；

接收用于材料模型校准的测试数据集的标识；

识别材料模型，所述材料模型包括在所述材料模型校准期间将要校准的参数集中的一个或多个参数，所述参数集以初始参数值集开始；

执行迭代优化过程以校准所述材料模型，所述迭代优化过程使用优化算法，所述优化算法在一个或多个预定应变范围上实施基于德鲁克的稳定性标准的约束；

终止所述迭代优化过程，所述优化过程生成校准的材料模型；

基于来自所述用户的输入，将所述校准的材料模型分配给仿真模型的组件，所述组件的真实世界等同物由所述物理材料制成；以及

执行包括所述组件的仿真，在所述仿真期间所述仿真使用稳定的材料模型和稳定的参数集来仿真所述真实世界等同物的响应。

2.根据权利要求1所述的计算机仿真系统，其中，所述指令还使所述处理器：

在所述图形用户界面中显示稳定性校准窗格，所述稳定性校准窗格允许所述用户在所述迭代过程中启用或禁用稳定性约束违反确定。

3.根据权利要求1所述的计算机仿真系统，其中，所述指令还使所述处理器：

在所述图形用户界面中显示稳定性校准窗格，所述稳定性校准窗格允许所述用户识别在稳定性约束违反确定期间使用的范围，所述范围标识将要在其中针对稳定性来评估所述材料模型的值范围。

4.根据权利要求1所述的计算机仿真系统，其中，所述图形用户界面还允许所述用户选择所述实验测试数据集作为导入的数据的子集。

5.根据权利要求1所述的计算机仿真系统，其中，所述参数集在每次迭代时具有当前参数值集，其中，所述迭代优化过程的每次迭代包括：

用目标函数来评估所述材料模型在所述当前参数值集处的响应，从而生成材料模型响应与所述测试数据集之间的误差；

基于所述误差，计算用于所述材料模型的更新的参数值集；

确定具有更新的参数集的所述材料模型违反稳定性约束；

在确定稳定性约束违反后，将惩罚函数应用于所述目标函数以生成将要在下一次内部迭代使用的修改的目标函数；以及

当具有所述更新的参数集的所述材料模型不违反所述稳定性约束时，针对所述优化过程的当前迭代终止约束违反过程。

6.根据权利要求5所述的计算机仿真系统，其中，确定具有更新的参数集的所述材料模型违反稳定性约束包括：确定所述材料模型的材料刚度矩阵是正定的。

7.根据权利要求6所述的计算机仿真系统，其中，确定所述材料模型的材料刚度矩阵是正定的包括：使用西尔维斯特标准。