申请/专利权人：中国工程物理研究院总体工程研究所

申请日：2024-01-30

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN118230858A

主分类号：G16C60/00

分类号：G16C60/00;G06F30/23;G06F111/10;G06F119/14

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.21#公开

摘要：本发明公开了一种含能材料三维粘弹性本构模型有限元应用方法，提出了考虑围压效应的损伤演化模型，构建起了考虑围压效应的三维非线性粘弹性本构模型，推导了应力增量形式和一致切刚度矩阵，并基于有限元软件二次开发接口，编写了用户子程序，发展了本构模型相应的有限元应用方法，提出了模型参数识别和验证方法；通过该发明能够描述含能材料在不同围压和应变率条件下的非线性响应，可以为点火增压载荷下固体火箭发动机装药结构完整性精细化分析提供理论基础和实现手段，实现对点火增压载荷下固体火箭发动机药柱的精细化分析。

主权项：1.含能材料三维粘弹性本构模型有限元应用方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、建立考虑围压效应的含能材料含损伤三维非线性粘弹性本构模型；S2、将应力张量分解为应力偏张量和应力球张量，将应变张量分解为应变偏张量和应变球张量；S3、基于有限元Newton-Raphson迭代计算思想，根据分解后的应力张量和应变张量推导考虑围压效应的含能材料含损伤三维粘弹性本构模型增量形式；S4、根据推导的本构模型增量形式，推导一致切线刚度矩阵；S5、推导考虑围压效应的损伤模型的增量形式；S6、基于有限元软件二次开发接口，对考虑围压效应的三维非线性粘弹性本构模型和考虑围压效应的损伤模型增量形式进行编程，得到用户子程序文件，使用有限元软件调用用户子程序文件；S7、通过查询含能材料在围压和应变率耦合作用条件下的力学数据库，或对含能材料开展不同围压和应变率耦合作用下的单向拉伸试验和应力松弛试验，获取含能材料在不同围压和应变率条件下的力学数据和应力松弛特性，从而通过试验数据拟合确定含能材料线性粘弹性参数；S8、通过线性粘弹性参数计算的线性粘弹性响应与试验数据的比较，确定临界损伤萌发参数，并构建其主曲线；S9、在有限元软件中调用用户子程序，对试验试件受载过载进行数值模拟，通过与试验数据的反复对比，确定损伤模型参数；S10、利用确定的模型参数，对复杂试件进行数值模拟，验证本构模型的准确性，实现对含能材料在不同围压和应变率耦合条件下力学行为的预测，解决相关技术问题。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国工程物理研究院总体工程研究所 含能材料三维粘弹性本构模型有限元应用方法

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