【技術實現步驟摘要】
本申請涉及鉚接仿真，具體而言，涉及一種基于等效實體單元的鉚接失效仿真方法及裝置。
技術介紹
1、汽車仿真行業是指利用計算機技術和仿真技術對汽車的設計、研發、制造、測試等過程進行模擬和實驗的產業。這個行業高度融合了計算機技術、仿真技術、汽車工程等多個領域，具有技術密集、知識密集和資金密集的特點。
2、在當前的技術框架內，汽車仿真行業針對鉚接結構的失效分析方法是精細地解析鉚釘加工過程中所形成的影響區域，及其與周圍非影響區域的差異性。將整個結構分割成兩大部分，即鉚釘直接作用的區域與其他未直接受到加工影響的區域，每部分根據力學性能的不同被賦予了特定的材料屬性。這種策略雖然旨在通過區分材料特性來提高仿真精度，但其實現過程卻充滿了挑戰。
3、首先，建模階段的復雜性顯著增加。由于需要對結構進行細致劃分并逐一設置參數，這不僅消耗了大量的時間和計算資源，還要求操作者具備深厚的材料科學和有限元分析知識。此外，材料屬性的多次設定也容易引入人為誤差，尤其是在處理復雜幾何形狀和多材料組合件時，確保每個區域屬性正確無誤是一項艱巨的任務。其次，這種方法效果往往不盡如人意。一方面，鉚接加工對材料的影響是十分復雜的，加工后存留殘余應力、殘余應變等，導致宏觀性能預測的偏差；另一方面，目前汽車行業對于鉚接仿真中使用方法都是對原材料的本構和斷裂簡單縮放，無法達到要求的仿真精度。
4、因此，在追求高保真度的同時，如何平衡建模的復雜度與結果的可靠性成為了該領域亟待解決的關鍵問題。在實際操作層面，它仍面臨著建模復雜、效率低下以及準確度受限
技術實現思路
1、本申請的目的在于，為了克服現有的技術缺陷，提供了一種基于等效實體單元的鉚接失效仿真方法及裝置，能夠極為準確模擬出鉚接試樣變形和失效行為，解決了現有技術建模復雜，仿真結果精度低的問題，并且該方案可適用于點焊等其他相似連接方式。
2、本申請目的通過下述技術方案來實現：
3、第一方面，本申請提出了一種基于等效實體單元的鉚接失效仿真方法，所述方法包括：
4、獲取母材試驗數據，基于母材試驗數據建立材料本構和斷裂模型；
5、設計連接件的實驗矩陣并獲得實驗結果，基于實驗矩陣、材料本構和斷裂模型建立連接件仿真模型，對接頭位置進行顯微硬度測試得到硬度變化區域；
6、根據硬度變化區域確定屈服強度的過渡區域，并建立過渡區域硬度和屈服強度映射關系，分析過渡區域和母材屈服強度關系，得到本構過渡調整因子曲線；
7、在過渡區域內對本構過渡調整因子曲線進行優化迭代得到優化后的本構過渡調整因子曲線，將優化后的本構過渡調整因子曲線和斷裂過渡調整因子曲線輸入至軟件ls-dyna的關鍵字define_haz_properties，得到材料力學性能測試的仿真曲線。
8、在一種可能的實施方式中，所述母材試驗數據包括密度、彈性模量、屈服強度、應力-應變曲線。
9、在一種可能的實施方式中，在define_haz_properties關鍵字中添加斷裂過渡調整因子曲線。
10、在一種可能的實施方式中，材料力學性能測試包括拉剪試樣和十字拉拔試樣。
11、第二方面，本申請還提出了一種基于等效實體單元的鉚接失效仿真裝置，所述裝置包括：
12、獲取模塊，用于獲取母材試驗數據，基于母材試驗數據建立材料本構和斷裂模型；
13、構建模塊，設計連接件的實驗矩陣并獲得實驗結果，基于實驗矩陣、材料本構和斷裂模型建立連接件仿真模型，對接頭位置進行顯微硬度測試得到硬度變化區域；
14、第一曲線生成模塊，用于根據硬度變化區域確定屈服強度的過渡區域，換算過渡區域中硬度與屈服強度關系，得到本構過渡調整因子曲線；
15、第二曲線生成模塊，用于在過渡區域內對本構過渡調整因子曲線進行優化迭代得到優化后的本構過渡調整因子曲線，將優化后的本構過渡調整因子曲線和斷裂過渡調整因子曲線輸入至軟件ls-dyna的關鍵字define_haz_properties，得到材料力學性能測試的仿真曲線。
16、在一種可能的實施方式中，所述母材試驗數據包括密度、彈性模量、屈服強度、應力-應變曲線。
17、在一種可能的實施方式中，在define_haz_properties關鍵字中添加斷裂過渡調整因子曲線。
18、在一種可能的實施方式中，材料力學性能測試包括拉剪試樣和十字拉拔試樣。
19、第三方面，本申請還提出了一種計算機設備，所述計算機設備包括處理器和存儲器，所述存儲器中存儲有計算機程序，所述計算機程序由所述處理器加載并執行以實現如第一方面任一項所述的鉚接失效仿真方法。
20、第四方面，本申請還提出了一種計算機可讀存儲介質，所述存儲介質中存儲有計算機程序，所述計算機程序由處理器加載并執行以實現如第一方面任一項所述的鉚接失效仿真方法。
21、上述本申請主方案及其各進一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案，均為本申請可采用并要求保護的方案。本領域技術人員在了解本申請方案后根據現有技術和公知常識可明了有多種組合，均為本申請所要保護的技術方案，在此不做窮舉。
22、本申請公開了一種基于等效實體單元的鉚接失效仿真方法及裝置，獲取母材試驗數據，建立材料本構和斷裂模型，設計連接件的實驗矩陣并獲得實驗結果，基于實驗矩陣、材料本構和斷裂模型建立連接件仿真模型。對接頭位置進行顯微硬度測試得到硬度變化區域，根據硬度變化區域確定屈服強度的過渡區域，并建立過渡區域硬度和屈服強度映射關系，分析過渡區域和母材屈服強度關系，得到本構過渡調整因子曲線，最后在過渡區域內對本構過渡調整因子曲線進行優化迭代得到優化后的本構過渡調整因子曲線，并和斷裂過渡調整因子曲線一起輸入至軟件ls-dyna的關鍵字define_haz_properties得到材料力學性能測試的仿真曲線。能夠極為準確的模擬出鉚接試樣變形和失效行為，解決了現有技術建模復雜，仿真結果精度低的問題，可適用于點焊等其他相似連接方式。
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1.一種基于等效實體單元的鉚接失效仿真方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如權利要求1所述的鉚接失效仿真方法，其特征在于，所述母材試驗數據包括密度、彈性模量、屈服強度、應力-應變曲線。
3.如權利要求1所述的鉚接失效仿真方法，其特征在于，在DEFINE_HAZ_PROPERTIES關鍵字中添加斷裂過渡調整因子曲線。
4.如權利要求1所述的鉚接失效仿真方法，其特征在于，材料力學性能測試包括拉剪試樣和十字拉拔試樣。
5.一種基于等效實體單元的鉚接失效仿真裝置，其特征在于，所述裝置包括：
6.如權利要求5所述的鉚接失效仿真裝置，其特征在于，所述母材試驗數據包括密度、彈性模量、屈服強度、塑性曲線以及臨界斷裂曲線。
7.如權利要求5所述的鉚接失效仿真裝置，其特征在于，在DEFINE_HAZ_PROPERTIES關鍵字中添加斷裂過渡調整因子曲線。
8.如權利要求5所述的鉚接失效仿真裝置，其特征在于，材料力學性能測試包括拉剪試樣和十字拉拔試樣。
9.一種計算機設備，其特征在于，所述計算機設備包括處
10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述存儲介質中存儲有計算機程序，所述計算機程序由處理器加載并執行以實現如權利要求1-4任一項所述的鉚接失效仿真方法。
...【技術特征摘要】
1.一種基于等效實體單元的鉚接失效仿真方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如權利要求1所述的鉚接失效仿真方法，其特征在于，所述母材試驗數據包括密度、彈性模量、屈服強度、應力-應變曲線。
3.如權利要求1所述的鉚接失效仿真方法，其特征在于，在define_haz_properties關鍵字中添加斷裂過渡調整因子曲線。
4.如權利要求1所述的鉚接失效仿真方法，其特征在于，材料力學性能測試包括拉剪試樣和十字拉拔試樣。
5.一種基于等效實體單元的鉚接失效仿真裝置，其特征在于，所述裝置包括：
6.如權利要求5所述的鉚接失效仿真裝置，其特征在于，所述母材試驗數據包括密度、彈性模量、屈服強度、塑...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙巖，張嘉志，姜子涵，范吉富，王騰騰，孫岱，高峰，
申請(專利權)人：北京理工大學重慶創新中心，
類型：發明
國別省市：
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