[发明专利]用于执行预期会经历金属缩颈失效的结构的时间推进数值模拟的方法和系统

摘要

在计算机系统中接收表示结构的、包含用于金属部分的至少多个有限元的FEA模型、一组金属缩颈失效标准(以负荷路径图形式定义的临界应变和断裂应变值)、以及颈部的特征(颈部的宽度和所述颈部宽度内的应变值的轮廓)。在使用所述FEA模型的时间推进模拟的每个求解周期中，在每个有限元的每个积分点执行以下操作：从计算的应变值识别主要和次要的应变值以及对应方向；采用基于对应的临界和断裂应变值、所述颈部的特征、以及相对于主要应变方向的特征尺寸的公式计算所述主要应变方向上的等价的金属缩颈失效应变值(εe)；以及确定当所述主要应变值大于所述等价的金属缩颈失效应变值εe时，发生金属缩颈失效。

主权项

一种用于执行预期会经历金属缩颈失效的结构的时间推进模拟的方法，其特征在于，包括：在其上安装有有限元分析FEA应用模块的计算机系统中，接收表示至少部分由金属制成的结构的FEA模型、一组金属缩颈失效标准、以及颈部的特征，所述FEA模型包含表示所述结构的金属部分的至少多个有限元，所述金属缩颈失效标准包括在各种应变方向上的各临界应变和断裂应变值，所述颈部的特征包括所述颈部的宽度和所述颈部宽度内的应变值的轮廓；以及采用所述FEA应用模块、通过使用所述FEA模型来执行时间推进数值模拟，获得结构特性，在时间推进模拟的多个求解周期的每一个中，在每个有限元的每个积分点执行以下操作：(a)在所述每个积分点处从计算的应变值识别主要和次要的应变值以及方向；(b)采用基于所述一组金属失效标准中的对应临界和断裂应变值、所述颈部的特征、以及所述每个有限元的特征尺寸的公式，计算所述主要应变方向上的等价的金属缩颈失效应变值；以及(c)当所述主要应变值大于所述等价的金属缩颈失效应变值时，确定发生金属缩颈失效。