一种仿真用塑性数据自动化处理方法技术

本发明专利技术涉及一种仿真用塑性数据自动化处理方法，包括对材料试棒进行拉伸测试，获得原始的应力应变曲线，从自动化程序交互界面选择原始应力应变曲线数据文件，并给定输出数据点量要求N；获得工程应力应变曲线；曲线奇异点识别与处理；1次数据筛选；将筛选完成后的工程应力应变数据转换为真实应力及弹性应变数据；2次数据筛选；仿真用塑性数据生成。本发明专利技术给出了拉伸试验数据处理的一种方法，无需对原始数据进行曲线拟合，通过一定的方法对原始测试数据中的奇异点进行识别和处理，针对曲线斜率变化较大区间段数据进行加密采集，从而获得仿真用材料塑性数据，并且实现了处理过程自动化，保证了数据精度、提高了数据处理效率。提高了数据处理效率。提高了数据处理效率。

【技术实现步骤摘要】
一种仿真用塑性数据自动化处理方法


[0001]本专利技术属于弹塑性仿真
，具体涉及一种仿真用塑性数据自动化处理方法。

技术介绍

[0002]弹塑性仿真计算中，需要给定材料的塑性段应力应变数据，材料塑性段数据需通过对材料试棒进行拉伸试验测试获得，但原始测试数据量较大且掺杂许多奇异点，不能直接用于仿真计算，且面对大量数据采用的等间距选点会造成数据斜率变化剧烈的区间内的曲线精度不足。为了避免上述问题可以对数据点进行多项式拟合，但此种方法又会引入不同应变区间拟合精度不同的新问题。
[0003]针对弹塑性仿真用材料拉伸应力应变数据处理，目前有两种方法，第一种，为对拉伸试验数据进行线性等距离选取，该方法存在以下问题：1、线性选点无法保证选到的点为非奇异点，这会造成仿真用数据存在很大误差；2、由于无条件等间距选点，会造成应力应变曲线斜率变化较大位置数据分辨率不足，影响仿真分析精度；3、由于测试数据通常至少由几百个数据点组成，等间距选点工作量巨大，容易出错，效率很低。第二种，为采用多项式对测试数据进行公式拟合，该方法存在以下问题：1、采用多项式拟合难度大，难以保证不同应变区间的拟合精度；2、多项式拟合要求工程师具备丰富数据处理经验，不同人员处理得到的结果可能不同，精度差异较大。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就在于提供一种数据精度高，数据处理效率高的仿真用塑性数据自动化处理方法，以解决无需对原始数据进行曲线拟合，即可获得仿真用材料塑性数据的问题。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种仿真用塑性数据自动化处理方法，包括以下步骤：
[0007]S1、对材料试棒进行拉伸测试，获得原始的应力应变曲线，从自动化程序交互界面选择原始应力应变曲线数据文件，并给定输出数据点量要求N；获得工程应力应变曲线；
[0008]S2、曲线奇异点识别与处理；
[0009]S3、进行1次数据筛选；
[0010]S4、将筛选完成后的工程应力应变数据转换为真实应力及弹性应变数据；
[0011]S5、进行2次数据筛选；
[0012]S6、仿真用塑性数据生成。
[0013]进一步地，步骤S1，所述工程应力应变曲线由公式(1)和公式(2)获得，
[0014][0015][0016]式(1)中，σ
e
为工程应力，F为试棒两端施加的拉力，A0为试棒初始横截面积；式(2)中，ε
e
为工程应变，L为施加拉力后的试棒长度，L0为试棒初始长度。
[0017]更进一步地，共有345个数据点，数据点量给定20个。
[0018]进一步地，步骤S2，曲线奇异点识别与处理时，整体数据需满足单调递增，既下一个数据点的应力应变数值要全部大于上一个数据点的应力应变数值，否则将该数据点进行覆盖处理。
[0019]进一步地，步骤S3，通过第1次筛选，使筛选出的数据点应力σ
e
大于材料屈服极限σ
s
且小于材料强度极限σ
b
+Q，其中，Q为保证输出应力应变曲线最大应力大于或等于材料强度极限σ
b
的应力补偿量。
[0020]进一步地，步骤S4，按照公式(3)，公式(4)将原始的测试数据从工程应力应变曲线转换为真实应力应变曲线，然后按照公式(5)将真实应变ε
t
减去弹性应变从而获得有限元仿真所需要的塑性应变ε
p
数据，
[0021]σ
t
＝σ
e
(1+ε
e
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0022]ε
t
＝ln(1+ε
e
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0023][0024]式(3)中，σ
t
为真实应力，式(4)中，ε
t
为真实应变，式(5)中，ε
p
为塑性应变。
[0025]进一步地，步骤S5，所得数据计算每个数据点的斜率K，对满足K＞10％E区间内数据筛选后数据量应占输出数据点量要求N的90％，其中，E为材料弹性模量。
[0026]更进一步地，所述材料弹性模量E＝150000Mpa。
[0027]更进一步地，数据点斜率大于15000区间段内选取18个数据，斜率小于15000区间段内选取2个数据。
[0028]进一步地，步骤S6，输出含有仿真用塑性材料数据的excel文件，并在绘图交互界面生成曲线完成最终核验。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0030]本专利技术给出了拉伸试验数据处理的一种方法，无需对原始数据进行曲线拟合，通过一定的方法对原始测试数据中的奇异点进行识别和处理，针对曲线斜率变化较大区间段数据进行加密采集，从而获得仿真用材料塑性数据，并且实现了处理过程自动化，保证了数据精度、提高了数据处理效率。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0032]图1仿真用塑性数据自动化处理流程图；
[0033]图2仿真用塑性段数据曲线。
具体实施方式
[0034]下面结合实施例对本专利技术作进一步说明：
[0035]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0036]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0037]如图1所示，本专利技术仿真用塑性数据自动化处理方法，包括以下步骤：
[0038]S1、对材料试棒进行拉伸测试，获得原始的应力应变曲线，从自动化程序交互界面选择原始应力应变曲线数据文件；在自动化程序交互界面给定输出数据点量要求N。
[0039]通过下面的公式获得工程应力应变曲线：
[0040][0041][0042]式(1)中，σ
e
为工程应力，F为试棒两端施加的拉力，A0为试棒初始横截面积；式(2)中，ε
e
为工程应变，L为施加拉力后的试棒长度，L0为试棒初始长度。
[0043]S2、曲线奇异点识别与处理；
[0044]为保证材料数据可靠性，整体数据需满足单调递增，既下一个数据点的应力应变数值要全本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿真用塑性数据自动化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、对材料试棒进行拉伸测试，获得原始的应力应变曲线，从自动化程序交互界面选择原始应力应变曲线数据文件，并给定输出数据点量要求N；获得工程应力应变曲线；S2、曲线奇异点识别与处理；S3、进行1次数据筛选；S4、将筛选完成后的工程应力应变数据转换为真实应力及弹性应变数据；S5、进行2次数据筛选；S6、仿真用塑性数据生成。2.根据权利要求1所述的一种仿真用塑性数据自动化处理方法，其特征在于：步骤S1，所述工程应力应变曲线由公式(1)和公式(2)获得，所述工程应力应变曲线由公式(1)和公式(2)获得，式(1)中，σ
e
为工程应力，F为试棒两端施加的拉力，A0为试棒初始横截面积；式(2)中，ε
e
为工程应变，L为施加拉力后的试棒长度，L0为试棒初始长度。3.根据权利要求2所述的一种仿真用塑性数据自动化处理方法，其特征在于：共有345个数据点，数据点量给定20个。4.根据权利要求1所述的一种仿真用塑性数据自动化处理方法，其特征在于：步骤S2，曲线奇异点识别与处理时，整体数据需满足单调递增，既下一个数据点的应力应变数值要全部大于上一个数据点的应力应变数值，否则将该数据点进行覆盖处理。5.根据权利要求1所述的一种仿真用塑性数据自动化处理方法，其特征在于：步骤S3，通过第1次筛选，使筛选出的数据点应力σ
e
大于材料屈服极限σ
s
且小于材料强度极限σ
b
+Q，其中，Q为保证输出应力应变曲线最大应力大于或等于材料强度极限σ
b
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏飞，曹征栋，沈宇航，蔡存朋，任柳星，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：