基于剪切修正GTN损伤模型的辊冲工艺数值模拟

在GTN模型基础上,考虑到微孔洞剪切变形对材料劣化的影响,建立适用于压应力状态的剪切修正模型。通过用户子程序接口VUMAT将与损伤耦合的弹塑性本构模型嵌入具有ALE法的有限元软件Abaqus/Explicit中。利用模拟拉伸与纯剪切试验拟合载荷-位移曲线以确定模型参数。将修正模型应用到辊冲工艺有限元模拟中预测断面质量,并进行试验验证。结果表明：前刃口为小间隙冲裁,塌角较小,光亮带较大但带有一定的倾角;后刃口为大间隙冲裁,塌角与断裂带较大,光亮带较小;裂纹会同时在前刃口凸模与凹模侧面萌发,而对于后刃口,会首先在凹模侧面产生。     

基于修正LM算法的Barlat89和Y-U联合模型参数反求

为精确预测高强钢的回弹,需要使用准确且全面描述其材料力学性能的材料模型参数,由此提出了一种基于修正的Levenberg Marquardt（LM）优化算法对Barlat89和Yoshida-Uemori（Y-U）联合模型参数进行反求的方法.以高强钢材料DP780为例,通过单向拉伸和拉伸压缩试验获取材料的力学性能曲线,使用LS-DYNA软件进行与试验对标的仿真分析,采用修正的LM算法连续优化仿真预设的材料模型参数,使得最终仿真求解输出与试验获取的材料性能曲线达到最小二乘意义上的相等,得到最优的材料联合模型参数.研究结果表明：使用的LM算法相关系数为0.951 4,算法收敛性较好;反求出的Barlat89和Y-U联合模型参数,能够同时较准确地描述DP780材料单向拉伸和拉伸压缩力学性能曲线;仿真结果曲线与试验曲线拟合程度较高,两者的平均相对误差为4.65%.此方法所获取的材料模型参数反映了材料正、反向加载时的力学特性,同时能够极大地提升回弹预测精度.     

修正颗粒模型求微乳液体系的结构参数

提出了一种修正颗粒模型,并以该模型为基础用稀释法求得了水/span-80+异戊醇/环己烷W/O型微乳液体系的结构参数,包括水内核半径Rw、颗粒有效半径Re、界面层厚度le、表面活性剂平均聚集数ns、颗粒总数Ne等;并求出了异戊醇从连续相(C)转移到界面层(i)的自由能变化ΔG0c→i.计算结果表明,微乳液颗粒有效半径随着水与有效表面活性剂的物质的量的比w的增加而线性增加.     

硅太阳电池解析模型分析与参数修正

通过对硅太阳电池的数学模型的分析,文章给出了一种利用硅太阳电池的开路电压、短路电流以及最大输出功率点处的电压、电流确定模型参数的方法,并提出不同光强下硅太阳电池的模型参数修正方法;对硅太阳电池进行了仿真及实验测量;数据分析结果表明,该方法确定的模型在低倍光强下能够反映硅太阳电池的特性.     

基于历史的情景模拟修正模型

文中基于情景模拟方法，提出了一种参考历史数据的修正模型。通过构成历史情景，在最大似然原则下确定情景集合的关键参数Θ。通过一个利率产品的数值实验，对原模型、修正模型与传统蒙特卡罗模型的在值风险估计值的精度进行比较，得到了理想的结果。     

基于单轴压缩试验的岩石损伤力学参数修正及数值模拟

岩石在加载或卸荷过程中,内部微裂纹逐渐扩展和延伸,其力学参数会发生动态劣化,表现出损伤特性。基于岩石单轴压缩试验,从损伤力学的角度出发,利用岩石微元强度服从威布尔分布函数,建立压缩变形过程中损伤变量与累积应变之间的关系。基于FLAC3D平台模拟室内单轴压缩试验过程,利用其内嵌的Fish语言进行二次开发,对岩石力学参数进行动态修正。数值模拟结果表明,经过力学参数修正的计算过程能更好地反映岩石受压过程。     

中厚板流动应力模型的反求分析与选择

准确的材料流动应力曲线是进行塑性成形有限元模拟的基础.选用Ludwig模型、Swift模型和Voce++模型等流动应力模型,运用反求法分析从中厚板截取的小压缩试样的室温压缩过程,获得了较大应变范围的流动应力曲线.结果表明,Swift模型表现出较好的结果精度、计算效率和对初始参数的稳定性,对于反求法更为适用.     

框架结构基于遗传算法的参数型模型修正

采用Ansys的solid45单元实体模型模拟实际的框架结构,MATLAB7.1编程模拟损伤识别所需的有限元理论模型,用实体模型分析模态数据来修正理论模型.运用遗传算法,以框架梁、柱计算长度修正对象,对理论模型进行修正.对遗传算法目标函数进行改进,将多目标函数转化为单目标函数.使用频率相对误差和模态置信度MAC对修正前后的动力特性进行比较,结果表明改进后的方法在前几阶模态上修正效果良好.     

基于遗传算法和仿真的冲压材料参数反求

利用冲压成形后便于获取的板料厚度值作为响应构造遗传算法中的目标函数,结合有限元法和遗传算法,提出一种快速反求冲压成形中材料性能参数的方法.在有限元模拟中,使用反求后参数获取的板料厚度值和实际冲压中的板料厚度值吻合度非常理想,验证了该方法应用于冲压成形的快速、准确和有效性.     

基于渐近神经网络的汽车前轮定位参数反求

利用ADAMS/CAR软件建立了包含轮胎、橡胶衬套的双横臂扭杆独立悬架和转向系统的动力学模型,分析了前轮定位参数对汽车转向力矩的影响,利用渐进的神经网络方法建立前轮定位参数和转向力矩的关系.结果表明:采用渐进神经网络方法反求得到前轮定位参数能够很好满足预先设定的转向力矩要求.     

基于变形与耗能的钢筋混凝土柱双参数损伤模型参数修正

针对钢筋混凝土柱Park-Ang双参数损伤模型的边界收敛性及变量离散性缺陷提出修正.通过理论推导,得出P-Δ效应对构件侧移的影响.利用钢筋混凝土柱抗震性能试验数据,根据构件的抗侧刚度、箍筋间距及横向箍筋约束类型等指标,运用对数拟合及贝叶斯参数更新法,得到对应的修正模型表达式,并给出变量参数的建议取值.研究表明,相对于原模型而言,修正后模型边界收敛性提高,且基于贝叶斯方法的修正形式更能体现不同构件间的差异性,更具统计意义.根据试验现象,验证了修正模型对损伤演化过程预测的适用性.     

基于RAMMS-AVALANCHE模型的雪崩模拟参数敏感性分析

以巩乃斯大陆性气候雪崩危险区为研究背景,建立三维数字地形模型对雪崩运动过程进行模拟。研究RAMMS雪崩数值模拟结果的影响因素,分析计算网格分辨率、雪层断裂深度、摩擦系数3种参数值对模拟结果的影响程度及敏感性。通过单因素分析法对比不同参数下模拟结果进而得出3种参数的影响程度,采用灰色关联法分析参数对模拟结果的敏感性。结果表明：选择合适的计算网格分辨率能提高模拟结果的准确性;雪层断裂深度每减少10%,流动高度变化率在5%～7%;流动速度变化率在1%～2%;冲击力变化率在2%～3%;而摩擦系数的大小主要对堆积区特征值和雪崩停止时间产生较大影响,对运动过程中的特征值影响较小。在此基础上进行敏感度计算,根据计算结果确定各特征值最大影响性时参数的主次关系。研究结果明晰了雪崩模拟各输入参数的敏感性,可有效提高雪崩数值模拟参数选取的合理性和计算结果的准确性,为雪崩灾害危险程度分析提供依据。     

隧道围岩特性参数反分析与数值模拟

为确定合理的隧道围岩应力场和参数,采用位移反分析法进行分析.结合现场监测数据和FLAC3D有限元软件进行反演分析和围岩变形数值模拟.研究结果表明:运用FLAC3D仿真模拟开挖,隧道拱顶是危险点,开挖之后拱顶上部围岩下沉值较大;通过现场实际监测拱顶点的位移分析可知,当从第六天之后围岩趋于稳定下沉值22 mm,回归分析确定了拱顶下沉值随时间的变化指数曲线关系;根据位移反分析确定围岩弹性模量为2.5 GPa适合该工程条件,围岩其他参数也可按照该方法进行确定.     

基于GTN模型的AZ31镁合金手机壳拉深工艺分析

基于GTN损伤模型,采用有限元软件ABAQUS建立了手机壳的有限元模型,并将模拟结果与试验对照,验证了有限元模型的可靠性。分析了成形温度、压边间隙和摩擦系数等对镁合金手机壳冲压成型过程的影响。通过比较不同参数下的孔洞体积分布,分析出各个工艺参数对手机壳拉深的影响。通过对三个拉深过程中的主要工艺参数模拟结果进行分析比较,得出了AZ31镁合金手机壳最合适的成形温度和压边间隙,而较低的摩擦系数0.05能够使板材更好地成形。     

基于模态参数与改进萤火虫算法的结构模型修正

：为尽可能提高结构模型修正的准确性和有效性,提出一种基于模态参数和改进萤火虫算法的有限元模型修正方法. 该方法基于结构模态参数构造目标函数,使用本文提出的改进萤火虫算法进行优化求解,并通过桁架模型数值仿真将改进算法同原始萤火虫算法、遗传算法和粒子群算法进行对比,结果显示：使用改进的萤火虫算法得到的最优解更接近实际值,且离散性低,验证了改进算法求解的准确性和优越性. 最后通过六自由度剪切框架损伤识别模型试验验证了该方法在求解结构有限元模型修正问题上的准确性和有效性.     

Q345B钢材GTN模型损伤参数标定及应用

目的标定Q345B钢材GTN模型损伤参数及评价损伤参数,并对钢管相贯节点的损伤起始位置进行预测.方法对取自Q345B钢材的光滑圆棒和带缺口的圆棒试样进行单轴拉伸试验,采用逆推法标定GTN细观损伤力学模型参数,并应用有限元分析方法预测相贯节点的损伤起始位置以及开裂破坏过程.结果引入的GTN细观损伤力学模型参数的支管端部荷载-相对凸凹变形曲线与试验结果吻合较好,有限元分析计算得到的损伤起始点荷载和位移与试验结果接近,并且有限元模拟的损伤起始位置与试验中观测到的裂纹开展起始位置相近.结论 Q345B钢材GTN损伤本构模型,能够模拟结构断裂过程,预测结构的断裂荷载、断裂位移、破坏位置.     

基于参数不确定性的预应力混凝土梁模型修正

提出了基于参数不确定性的全预应力混凝土梁模型修正方法.灵敏度分析发现混凝土弹性模量和密度是影响梁的自振频率较大的参数.在贝叶斯理论中融入马尔可夫链-蒙特卡罗算法,实现了有限元分析程序和复合链抽样技术的协同工作,得到了模型参数后验分布的统计特征,并预测了梁的前三阶自振频率分布范围.数值分析表明：模型参数后验分布的标准差相...     

基于遗传算法的斜拉桥基准模型参数修正方法

健康监测对于斜拉桥结构全寿命的安全使用十分重要,而使用传感器采集斜拉桥数据进行健康监测存在盲区.结合Benchmark模型对桥梁结构进行监测,能够在给定状态下,比较和评价不同的健康监测方法标准,对桥梁的设计、运营以及管养等方面有重要意义.本文基于背景工程,提出用于斜拉桥结构健康监测的基准模型.首先,使用Matlab建立斜拉桥的鱼骨梁简化有限元模型,并建立斜拉桥的板壳单元精细模型,作为简化补充模型和模态矫正模型;其次,采用正交试验设计,对建模过程中的待修正参数进行斜拉桥动力特性参数的显著性分析;最后,基于遗传算法对模型参数进行修正,提出了动态自适应技术和并列选择的方法优化遗传算法结构,干涉遗传选择过程,并赋予初始种群更高的离散性,与调用GA函数的方法对模型进行修正进行比较,验证了改进后的遗传算法具有更高的计算效率,模态参数误差较小.     

混凝土Lattice模型参数修正及钢筋混凝土锈胀破坏模拟

为了提高混凝土Lattice模型的计算精度,研究了模型参数修正方法.首先,对比分析了根据Lattice模型与实体模型计算得到的位移与应力,发现单一材料模型中位移比和应力比关联参数均与微单元特征长度成线性关系.其次,提出了一种递进式参数修正方法,即对微杆单元横截面面积和弹性模量依次进行修正.然后,采用多参数同步修正的方法,进一步修正了三相混凝土Lattice模型,修正后模型的位移和应力计算误差均不超过5%.基于该修正模型,模拟分析了钢筋混凝土结构的锈胀破坏过程.结果表明,角筋锈胀会引起竖向和水平向裂纹的共同发展,直至贯穿保护层.锈蚀钢筋间净距显著影响裂纹扩展模式;当净距与保护层厚度相当时,易形成钢筋间水平方向上的主裂纹,且主裂纹对其余方向的裂纹具有一定的抑制作用.