[发明专利]一种弹塑性本构参数计算方法

权利要求书

1.一种弹塑性本构参数计算方法，其特征在于，包括：

S1：进行单轴拉伸实验，获取实验的真应力-真应变曲线，并进行截取处理，获得截取处理后的曲线；

S2：基于截取处理后的曲线，按照弧长抽取数据点，进行数据压缩；

S3：通过选择好的弹性模型和塑性模型，设定本构参数向量，根据抽取的数据点，获取实验的真应变数据，基于实验的真应变数据和本构参数向量，对实验的真应力-真应变曲线上抽取的每个数据点进行非线性分析，获取每个数据点处，应变增量中弹性与塑性的占比，计算模型的真应力-真应变曲线。

S4：根据计算得到的模型的真应力-真应变曲线，优化更新本构参数向量，基于更新后的本构参数向量，返回步骤S3重新计算模型的真应力-真应变曲线，直至优化的条件参数收敛，得到迭代优化后的本构参数。

2.根据权利要求1所述的弹塑性本构参数计算方法，其特征在于，步骤S1，真应力-真应变曲线的获取，具体如下：

获取标距段的工程应变与真应变，基于原始试样标距段的横截面积计算每个时刻的真应力，获得真应力-真应变曲线。

3.根据权利要求1所述的弹塑性本构参数计算方法，其特征在于，所述截取处理，为将真应力-真应变曲线中斜率为负的部分去除。

4.根据权利要求1所述的弹塑性本构参数计算方法，其特征在于，步骤S2，所述数据压缩，具体过程如下：

S201：计算截取处理后曲线的弧长；

S202：确定数据压缩后所需目标数据点个数；

S203：基于目标数据点个数，计算理论平均取点间隔弧长；

S204：抽取数据点，并获得抽取的数据点的总个数，基于总个数和目标数据点个数，计算残差；

S205：基于残差判断是否收敛，若不收敛，则更新平均取点间隔弧长，返回步骤S204重新执行，直至收敛，获得收敛时抽取的数据点。

5.根据权利要求4所述的弹塑性本构参数计算方法，其特征在于，所述残差，为抽取的数据点的总个数与目标数据点个数的差值。

6.根据权利要求1所述的弹塑性本构参数计算方法，其特征在于，步骤S1中，取真应力-真应变曲线上真应变量为0.002附近的点与原点的斜率做为线弹性模型弹性模量的初始值，以该点的真应力值做为理论屈服强度的初始值。

7.根据权利要求1所述的弹塑性本构参数计算方法，其特征在于，步骤S3中，所述非线性分析，具体过程如下：

S301：将任意相邻数据点的全应变增量，分解成弹性应变增量和塑性应变增量，并通过对应的时间增量，将对应的全应变率分解为弹性应变率和塑性应变率；

S302：将对应时刻的应力分别用弹性应变增量及所选弹性本构和塑性应变增量及所选塑性本构表示，并构建非线性方程；

S303：计算出数据点各时刻对应的弹性应变、塑性应变以及真应力。

8.根据权利要求1所述的弹塑性本构参数计算方法，其特征在于，所述优化更新本构参数向量，具体如下：

S401：构建约化的目标函数；

S402：约化自变量，将自变量的范围约化到[0，1]；

S403：基于约化自变量，实验的真应力以及当前步骤S3中计算的真应力，构建优化目标函数；

S404：通过优化算法，更新本构参数向量，直至所述优化目标函数收敛。

9.根据权利要求8所述的弹塑性本构参数计算方法，其特征在于，所述优化目标函数，具体如下：

其中，i为数据点序号，n为数据点总数，σⁱ为实验真应力，为模型计算真应力，ωⁱ为约化自变量，表示如下：

其中，Δεⁱ为实验真应变增量。