本發明涉及材料相關,特別是一種材料本構參數尋優方法、裝置、電子設備及存儲介質。
背景技術:
1、車輛設計過程中需要進行車輛焊點的疲勞焊點壽命有限元分析,通過有限元分析可以在進行路試實驗前快速定位到有疲勞開裂風險位置的焊點,在設計初期進行針對性的結構優化,從而大大縮短開發周期、降低開發費用。
2、疲勞焊點壽命的有限元分析結果精度機器依賴材料的本構模型,目前最常用的本構模型為基于焊點力、力矩的rupp結構應力本構模型。由于每個主機廠的焊點制造工藝、水平不同,也導致無法使用一條通用的材料曲線覆蓋所有的焊點材料本構。因此不同主機廠都會根據自己的制造工藝及水平進行焊點疲勞材料本構模型的建立,并基于焊點疲勞材料本構模型計算焊點疲勞曲線。
3、現有的焊點疲勞材料本構模型需要基于多個材料本構參數進行計算,然而現有技術對材料本構參數只是通過經驗值設定,缺乏對材料本構參數的尋優方法,導致計算的焊點疲勞曲線精度不足。
技術實現思路
1、基于此,有必要針對現有技術缺乏對材料本構參數進行尋優的技術問題,提供一種材料本構參數尋優方法、裝置、電子設備及存儲介質。
2、本發明提供一種材料本構參數尋優方法,包括:
3、獲取試樣在多個焊點的節點力、力矩與焊點壽命,每個所述焊點包括多個焊點微小單元;
4、根據每個所述焊點的所述節點力與所述力矩,基于材料本構參數的初始值,計算每個所述焊點微小單元用于表征焊點疲勞損傷參量的結構應力;
5、調整所述材料本構參數以更新所述結構應力,在每個所述焊點微小單元的所述結構應力與對應的所述焊點壽命的擬合效果最優時,得到最優材料本構參數。
6、進一步地,所述調整所述材料本構參數以更新所述結構應力,在每個所述焊點微小單元的所述結構應力與對應的所述焊點壽命的擬合效果最優時,得到最優材料本構參數,包括:
7、對每個所述焊點微小單元在每個所述試樣的所述結構應力與對應的所述焊點壽命進行擬合得到擬合曲線;
8、調整所述材料本構參數以更新所述結構應力,基于更新后的所述結構應力更新所述擬合曲線,將擬合效果最優的所述擬合曲線作為最優擬合曲線,將生成所述最優擬合曲線的所述結構應力對應的所述材料本構參數作為最優材料本構參數。
9、更進一步地,所述對每個所述焊點微小單元在每個所述試樣的所述結構應力與對應的所述焊點壽命進行擬合得到擬合曲線,包括:
10、以每個所述焊點微小單元的所述結構應力與對應的所述焊點壽命作為一個散點,所述散點的橫坐標為包含所述焊點微小單元的所述焊點的所述焊點壽命,所述散點的縱坐標為所述焊點微小單元的所述結構應力;
11、對所述散點進行擬合得到擬合曲線。
12、再進一步地,所述對所述散點進行擬合得到擬合曲線,包括:
13、基于s=a×lifeb對所述散點進行擬合得到擬合曲線,其中s為所述結構應力,life為所述焊點壽命,a為第一擬合系數,b為第二擬合系數。
14、再進一步地,所述調整所述材料本構參數以更新所述結構應力,基于更新后的所述結構應力更新所述擬合曲線,將擬合效果最優的所述擬合曲線作為最優擬合曲線,將生成所述最優擬合曲線的所述結構應力對應的所述材料本構參數作為最優材料本構參數,包括:
15、調整所述材料本構參數,并基于調整后的所述材料本構參數重新計算所有所述焊點微小單元在所有所述試樣的所述結構應力,基于重新計算后的所述結構應力更新所述散點,基于更新后的所述散點重新計算擬合曲線,直到所述擬合曲線的擬合效果最優;
16、將擬合效果最優的所述擬合曲線作為最優擬合曲線,將生成所述最優擬合曲線的所述結構應力對應的所述材料本構參數作為最優材料本構參數。
17、再進一步地,所述調整所述材料本構參數,并基于調整后的所述材料本構參數重新計算所有所述焊點微小單元在所有所述試樣的所述結構應力,基于重新計算后的所述結構應力更新所述散點,基于更新后的所述散點重新計算擬合曲線,直到所述擬合曲線的擬合效果最優,包括:
18、調整所述材料本構參數,并基于調整后的所述材料本構參數重新計算所有所述焊點微小單元在所有所述試樣的所述結構應力,基于重新計算后的所述結構應力更新所述散點,基于更新后的所述散點重新計算擬合曲線,直到所述擬合曲線的與所述散點的決定系數最大,所述決定系數為r2系數。
19、再進一步地,所述材料本構參數,包括:
20、對焊點平面方向上的節點力進行載荷修正的第一載荷系數;
21、對焊點平面方向上的節點力進行直徑效應修正的第一直徑效應系數;
22、對焊點平面方向上的節點力進行厚度效應修正的第一厚度效應系數;
23、對焊點平面方向上的力矩進行載荷修正的第二載荷系數;
24、對焊點平面方向上的力矩進行直徑效應修正的第二直徑效應系數;
25、對焊點平面方向上的力矩進行厚度效應修正的第二厚度效應系數;
26、對垂直焊點平面方向上的節點力進行載荷修正的第三載荷系數;
27、對垂直焊點平面方向上的節點力進行直徑效應修正的第三直徑效應系數;
28、對垂直焊點平面方向上的節點力進行厚度效應修正的第三厚度效應系數。
29、本發明提供一種材料本構參數尋優裝置,包括:
30、參數獲取模塊,用于獲取試樣在多個焊點的節點力、力矩與焊點壽命,每個所述焊點包括多個焊點微小單元;
31、結構應力計算模塊,用于根據每個所述焊點的所述節點力與所述力矩,基于材料本構參數的初始值,計算每個所述焊點微小單元用于表征焊點疲勞損傷參量的結構應力;
32、尋優模塊,用于調整所述材料本構參數以更新所述結構應力,在每個所述焊點微小單元的所述結構應力與對應的所述焊點壽命的擬合效果最優時,得到最優材料本構參數。
33、本發明提供一種電子設備,包括:
34、至少一個處理器;以及,
35、與至少一個所述處理器通信連接的存儲器;其中,
36、所述存儲器存儲有可被至少一個所述處理器執行的指令,所述指令被至少一個所述處理器執行,以使至少一個所述處理器能夠執行如前所述的材料本構參數尋優方法。
37、本發明提供一種存儲介質,所述存儲介質存儲計算機指令,當計算機執行所述計算機指令時,用于執行如前所述的材料本構參數尋優方法的所有步驟。
38、本發明通過搭建關于試樣進行疲勞試驗的有限元模型,根據每個所述焊點的所述節點力與所述力矩,基于材料本構參數的初始值,計算每個所述焊點微小單元用于表征焊點疲勞損傷參量的結構應力,并調整所述材料本構參數以更新所述結構應力,在每個所述焊點微小單元的所述結構應力與對應的所述焊點壽命的擬合效果最優時,得到最優材料本構參數。本發明將焊點分隔為多個焊點微小單元,從而得到焊點上不同位置的精確的結構應力。同時,調整材料本構參數以更新結構應力,并將更新后的結構應力與對應焊點壽命進行擬合。因此,在得到最優的擬合效果時,將能夠得到最優材料本構參數,實現對材料本構參數的尋優,同時,由于最優材料本構參數是在擬合效果最優時得到的,因此根據最優材料本構參數計算得到的結構應力與焊點壽命的對應關系最優,從而提高由結構應力與焊點壽命所表示的焊點疲勞曲線的精度。