基于聚類全局優(yōu)化算法預(yù)測材料力學(xué)行為的方法
【專利摘要】本發(fā)明一種基于聚類全局優(yōu)化算法預(yù)測材料力學(xué)行為的方法，具體步驟為：（a）確定為聚類全局優(yōu)化算法中的優(yōu)化變量；（b）設(shè)置各優(yōu)化變量的初始值及初始搜索范圍，設(shè)置收斂閾值θ及迭代次數(shù)nsample；（c）設(shè)定目標(biāo)函數(shù)；（d）讀取由實(shí)驗(yàn)得到的應(yīng)力應(yīng)變曲線，讀取每條曲線的實(shí)驗(yàn)條件；（e）利用聚類全局優(yōu)化算法對由實(shí)驗(yàn)得到的應(yīng)力應(yīng)變曲線進(jìn)行優(yōu)化擬合處理，使目標(biāo)函數(shù)最??；當(dāng)優(yōu)化結(jié)果達(dá)到設(shè)定的收斂閾值θ或最大迭代次數(shù)nsample，將此時(shí)獲得的優(yōu)化變量作為最優(yōu)變量，并輸出最優(yōu)變量；（f）將最優(yōu)變量代入J-C本構(gòu)模型，預(yù)測材料在其他實(shí)驗(yàn)條件下的應(yīng)力應(yīng)變力學(xué)行為。利用本發(fā)明能夠準(zhǔn)確、自動(dòng)、快速、低成本地測定可靠的J-C本構(gòu)方程參數(shù)，并基于J-C本構(gòu)方程預(yù)測出材料力學(xué)行為。
【專利說明】基于聚類全局優(yōu)化算法預(yù)測材料力學(xué)行為的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種預(yù)測材料力學(xué)行為的方法，更確切的說，特別涉及了一種基于聚類全局優(yōu)化算法預(yù)測材料力學(xué)行為的方法，屬于材料力學(xué)行為本構(gòu)方程模擬【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]高速?zèng)_擊下材料動(dòng)態(tài)力學(xué)行為研究對材料在沖擊環(huán)境下的應(yīng)用具有重要意義。許多工程應(yīng)用都涉及到高速應(yīng)變變形問題，例如軍事上的穿甲和爆破、工業(yè)上的高速切削和爆炸成型以及汽車碰撞過程等，均與材料在沖擊載荷、高應(yīng)變率下的形變與破壞密切相關(guān)。預(yù)測并掌握高應(yīng)變率下材料動(dòng)態(tài)力學(xué)行為及其變形機(jī)制，可為高性能材料的設(shè)計(jì)與制備提供實(shí)驗(yàn)和理論依據(jù)。
[0003]材料在一定變形條件下應(yīng)力隨塑性應(yīng)變變化的規(guī)律由本構(gòu)方程描述，本構(gòu)方程參數(shù)是一切動(dòng)態(tài)力學(xué)數(shù)值模擬的前提，因此準(zhǔn)確的材料本構(gòu)方程參數(shù)對動(dòng)態(tài)力學(xué)研究至關(guān)重要。J-C本構(gòu)模型是由Johnson和Cook于1983年針對金屬材料在大變形、高應(yīng)變速率和高溫條件下的流變行為提出的一種經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，雖然模型也存在一些問題，但由于其形式簡單，參數(shù)少容易獲取，使用方便，因而在工程中得到了廣泛應(yīng)用，在許多動(dòng)力學(xué)有限元分析軟件中都使用此模型。該模型的原始形式表述如下:
【權(quán)利要求】
1.一種基于聚類全局優(yōu)化算法預(yù)測材料力學(xué)行為的方法，其特征在于，具體步驟為: (a)將J-C本構(gòu)方程參數(shù)A、B、n、C、m中的未知量確定為聚類全局優(yōu)化算法中的優(yōu)化變量; (b)設(shè)置各優(yōu)化變量的初始值及初始搜索范圍,設(shè)置收斂閾值Θ及迭代次數(shù)nsample; (C)設(shè)定目標(biāo)函數(shù)
【文檔編號】G06F19/00GK103853927SQ201410090479
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】黃志鵬, 高麗紅, 王揚(yáng)衛(wèi), 王富恥 申請人:北京理工大學(xué)