本發(fā)明涉及金屬薄板成形，尤其涉及一種用于cae仿真的材料曲線自動(dòng)標(biāo)定方法。

背景技術(shù)：

1、在進(jìn)行cae仿真模擬時(shí)，需要先確定輸入曲線，驗(yàn)證輸入曲線是否能使仿真輸出曲線與試驗(yàn)曲線有最好的吻合度，這個(gè)過程就叫曲線標(biāo)定。仿真輸入曲線是基于試驗(yàn)曲線擬合而成的曲線，每一次曲線擬合后都需要經(jīng)過仿真計(jì)算、仿真后處理形成輸出曲線、仿真輸出曲線與試驗(yàn)曲線的對比、判斷輸入曲線的修改趨勢、對試驗(yàn)曲線重新擬合，這個(gè)過程需要不斷的調(diào)試，耗時(shí)耗力，效率非常的低下。

2、公開號為cn116893100a的中國專利材料硬化曲線的標(biāo)定方法及系統(tǒng)、存儲(chǔ)介質(zhì)、電子設(shè)備，包括：步驟1，通過單向拉伸試驗(yàn)得到力-位移曲線；步驟2，基于力-位移曲線，得到頸縮前的真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線；步驟3，根據(jù)頸縮前的真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線，得到頸縮后的真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線；步驟4，拼接頸縮前后的真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線，得到材料硬化曲線；步驟5，建立與試驗(yàn)相同的單向拉伸有限元模型，將步驟4得到的材料硬化曲線帶入所述有限元模型中；步驟6，對徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，訓(xùn)練的輸入量為參數(shù)σi；步驟7，使用自適應(yīng)模擬退火算法對參數(shù)σi進(jìn)行優(yōu)化，得到頸縮后的真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變點(diǎn)(σi,εi)；步驟8，對所述應(yīng)力-應(yīng)變點(diǎn)(σi,εi)進(jìn)行擬合，該方法提高獲得材料硬化曲線的效率；但該專利采用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)需要大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)并需要大量的計(jì)算才可能獲取相對理想的結(jié)果，在單條曲線的仿真對標(biāo)中基本不可能實(shí)現(xiàn)，而且該專利主要還是基于人工操作，效率低下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種用于cae仿真的材料曲線自動(dòng)標(biāo)定方法，自動(dòng)修正參數(shù)生成擬合曲線、提取后處理數(shù)據(jù)形成輸出曲線、判斷曲線擬合度，形成滿足cae仿真用的最佳材料曲線，可以有效的節(jié)約仿真曲線標(biāo)定的人力投入費(fèi)用，并減少標(biāo)定的時(shí)間。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種用于cae仿真的材料曲線自動(dòng)標(biāo)定方法，包括如下步驟：

4、s1、在電子表格中輸入試驗(yàn)的位移力曲線、有效應(yīng)力應(yīng)變曲線擬合到應(yīng)變1.0的最高曲線和有效應(yīng)力應(yīng)變曲線擬合到應(yīng)變1.0的最低曲線；

5、s2、建立拉伸試樣仿真模型，鏈接材料卡片，仿真模型輸出變形區(qū)域截面力和與試驗(yàn)曲線相同標(biāo)距的位移曲線；

6、s3、將最高曲線和最低曲線以耦合系數(shù)進(jìn)行耦合，形成新的擬合曲線，并自動(dòng)生成為材料卡片文件和提交計(jì)算命令行；

7、s4、在電子表格中，vba命令讀取步驟s3的提交計(jì)算命令行，提交運(yùn)算，同時(shí)通過vba按行讀取運(yùn)算輸出，當(dāng)識別到結(jié)束內(nèi)容時(shí)，即判斷為該次運(yùn)算結(jié)束；

8、s5、在電子表格中，根據(jù)步驟s4的反饋，vba命令自動(dòng)讀取結(jié)果文件夾下的位移文件和力值文件，提取位移文件中提前設(shè)定方向的位移數(shù)據(jù)和力值文件中提前設(shè)定方向的力數(shù)據(jù)到電子表格中形成位移-力曲線，電子表格中顯示仿真輸出曲線與試驗(yàn)曲線的吻合情況，并計(jì)算仿真輸出曲線與試驗(yàn)曲線的吻合度。

9、s6、當(dāng)吻合度不滿足設(shè)定要求時(shí)，基于步驟s3的耦合系數(shù)和步驟s5的吻合度，調(diào)整步驟s3的耦合系數(shù)；

10、s7、重復(fù)步驟s3到s6，直到仿真輸出曲線與試驗(yàn)曲線的吻合度滿足要求。

11、進(jìn)一步的，所述步驟s1中最高曲線為效應(yīng)力應(yīng)變曲線末端多點(diǎn)切線斜率最大時(shí)候擬合形成的曲線，最低曲線為效應(yīng)力應(yīng)變曲線末端點(diǎn)延拓切線斜率為零時(shí)形成的曲線，有效應(yīng)力應(yīng)變曲線為試驗(yàn)曲線屈服到抗拉段處理后的曲線。

12、進(jìn)一步的，所述步驟s3中耦合系數(shù)為0～1之間的常數(shù)，具體公式為：

13、α＝(α1+α2)/2?(1)

14、其中，α為將最高曲線和最低曲線進(jìn)行耦合得耦合系數(shù)，α1和α2為0～1之間的耦合系數(shù)。

15、進(jìn)一步的，所述步驟s6中當(dāng)吻合度不滿足設(shè)定要求時(shí)，當(dāng)試驗(yàn)曲線末端應(yīng)變時(shí)仿真曲線的應(yīng)力大于試驗(yàn)曲線的末端應(yīng)力時(shí)α2＝α，當(dāng)試驗(yàn)曲線末端應(yīng)變時(shí)仿真曲線的應(yīng)力小于試驗(yàn)曲線的末端應(yīng)力時(shí)，α1＝α。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：在進(jìn)行cae仿真模擬時(shí)對輸入曲線進(jìn)行自動(dòng)標(biāo)定，可以自動(dòng)修正參數(shù)生成擬合曲線生成材料卡片文件、提交運(yùn)算命令、判斷運(yùn)算是否結(jié)束、自動(dòng)提取仿真結(jié)果文件處理形成位移力曲線、與電子表格中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對標(biāo)、判斷仿真輸出曲線與試驗(yàn)曲線的吻合情況、修改參數(shù)形成新的擬合曲線再次提交計(jì)算，形成滿足cae仿真用的最佳材料曲線，獲取最佳仿真擬合曲線，實(shí)現(xiàn)cae仿真用材料曲線的自動(dòng)標(biāo)定，可以有效的節(jié)約仿真曲線標(biāo)定的人力投入費(fèi)用，并減少標(biāo)定的時(shí)間。

技術(shù)特征：

1.一種用于cae仿真的材料曲線自動(dòng)標(biāo)定方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于cae仿真的材料曲線自動(dòng)標(biāo)定方法，其特征在于，所述步驟s1中最高曲線為效應(yīng)力應(yīng)變曲線末端多點(diǎn)切線斜率最大時(shí)候擬合形成的曲線，最低曲線為效應(yīng)力應(yīng)變曲線末端點(diǎn)延拓切線斜率為零時(shí)形成的曲線，有效應(yīng)力應(yīng)變曲線為試驗(yàn)曲線屈服到抗拉段處理后的曲線。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于cae仿真的材料曲線自動(dòng)標(biāo)定方法，其特征在于，所述步驟s3中耦合系數(shù)為0～1之間的常數(shù)，具體公式為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于cae仿真的材料曲線自動(dòng)標(biāo)定方法，其特征在于，所述步驟s6中當(dāng)吻合度不滿足設(shè)定要求時(shí)，當(dāng)試驗(yàn)曲線末端應(yīng)變時(shí)仿真曲線的應(yīng)力大于試驗(yàn)曲線的末端應(yīng)力時(shí)α2＝α，當(dāng)試驗(yàn)曲線末端應(yīng)變時(shí)仿真曲線的應(yīng)力小于試驗(yàn)曲線的末端應(yīng)力時(shí)，α1＝α。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種用于CAE仿真的材料曲線自動(dòng)標(biāo)定方法，包括在電子表格中輸入試驗(yàn)的位移力曲線、有效應(yīng)力應(yīng)變曲線擬合到應(yīng)變1.0的最高曲線和有效應(yīng)力應(yīng)變曲線擬合到應(yīng)變1.0的最低曲線，建立拉伸試樣仿真模型，將最高曲線和最低曲線以耦合系數(shù)進(jìn)行耦合，形成新的擬合曲線，讀取計(jì)算命令行，同時(shí)通過VBA按行讀取運(yùn)算輸出，識別結(jié)束內(nèi)容，提取位移文件中提前設(shè)定方向的位移數(shù)據(jù)和力值文件中提前設(shè)定方向的力數(shù)據(jù)到電子表格中形成位移?力曲線，計(jì)算仿真輸出曲線與試驗(yàn)曲線的吻合度，調(diào)整耦合系數(shù)，直到仿真輸出曲線與試驗(yàn)曲線的吻合度滿足要求；本發(fā)明形成滿足CAE仿真用的最佳材料曲線，有效節(jié)約仿真曲線標(biāo)定的人力投入費(fèi)用，減少標(biāo)定時(shí)間。

技術(shù)研發(fā)人員：丁庶煒,徐鑫,李蕭彤,劉仁東,呂冬,陸曉鋒,郝志強(qiáng),李春林,蘆延鵬,劉文博
受保護(hù)的技術(shù)使用者：鞍鋼股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23