通信端口、個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)卡國際協(xié)會(huì)（PCMCIA)插槽和卡等等。計(jì)算機(jī)70基 于一組特定的規(guī)則（也就是，協(xié)議）通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與其它計(jì)算設(shè)備通信。通用協(xié)議的其中 一種是在互聯(lián)網(wǎng)中通用的TCP^P (傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）。通常，通信接口 724將 數(shù)據(jù)文件組合處理成較小的數(shù)據(jù)包W通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸，或?qū)⒔邮盏降臄?shù)據(jù)包重新組合成 原始的數(shù)據(jù)文件。此外，通信接口 724處理每個(gè)數(shù)據(jù)包的地址部分W使其到達(dá)正確的目的 地，或者中途截取發(fā)往計(jì)算機(jī)70的數(shù)據(jù)包。在該份文件中，術(shù)語"計(jì)算機(jī)程序媒介"和"計(jì) 算機(jī)可用媒介"都用來指代媒介，例如可移除存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器714和/或設(shè)置在硬盤驅(qū)動(dòng)器712 中的硬盤。該些計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品是用于將軟件提供給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)70的手段。本發(fā)明設(shè)及 該樣的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
[0化7]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)70還包括輸入/輸出（I/O)接口 730,它使得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)70能夠接入 顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)、打印機(jī)、掃描器、繪圖機(jī)、W及類似設(shè)備。
[0化引計(jì)算機(jī)程序（也被稱為計(jì)算機(jī)控制邏輯）作為應(yīng)用模塊706存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)器708 和/或輔助存儲(chǔ)器710中。也可通過通信接口 724接收計(jì)算機(jī)程序。該樣的計(jì)算機(jī)程序被 執(zhí)行時(shí)，使得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)70執(zhí)行如在此所討論的本發(fā)明的特征。特別地，當(dāng)執(zhí)行該計(jì)算機(jī) 程序時(shí)，使得處理器704執(zhí)行本發(fā)明的特征。因此，該樣的計(jì)算機(jī)程序代表計(jì)算機(jī)系統(tǒng)70 的控制器。
[0059]在本發(fā)明采用軟件實(shí)現(xiàn)的實(shí)施例中，該軟件可存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品中，并可使 用可移除存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器714、硬盤驅(qū)動(dòng)器712、或者通信接口 724加載到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)70中。應(yīng) 用模塊706被處理器704執(zhí)行時(shí)，使得處理器704執(zhí)行如在此所述的本發(fā)明的功能。
[0060] 主存儲(chǔ)器708可被加載有一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用模塊706,所述應(yīng)用模塊706可被一個(gè)或 多個(gè)處理器704執(zhí)行W實(shí)現(xiàn)期望的任務(wù)，所述處理器可具有或不具有通過I/O接口 730輸 入的用戶輸入。在運(yùn)行中，當(dāng)至少一個(gè)處理器704執(zhí)行一個(gè)應(yīng)用模塊706時(shí)，結(jié)果被計(jì)算并 存儲(chǔ)在輔助存儲(chǔ)器710 (也就是，硬盤驅(qū)動(dòng)器712)中。有限元分析結(jié)果的狀態(tài)W文字或者 圖形表示的方式通過I/O接口報(bào)告給用戶。
[0061] 雖然參照特定的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是該些實(shí)施例僅僅是解釋性的， 并不用于限制本發(fā)明。本技術(shù)領(lǐng)域的人員可得到暗示，對(duì)具體公開的示范性實(shí)施例做出各 種修改和改變。雖然已經(jīng)圖示和描述了 Mooney-Rivlin本構(gòu)方程用于表示橡膠類材料的 應(yīng)變-能量密度，但是也可W使用其他的本構(gòu)方程來實(shí)現(xiàn)同樣的目的，例如neo-Hookean、 Moon巧、Ogden不能壓縮和Ogden可壓縮的材料。此外，本發(fā)明還可W應(yīng)用于受到非常大的 變形的不能壓縮的和能壓縮的黏彈性材料。此外，雙曲正切函數(shù)可W被另一個(gè)等效的數(shù)學(xué) 函數(shù)代替來實(shí)現(xiàn)相同的目的?？傊?，本發(fā)明的范圍不限于在此公開的特定示范性實(shí)施例，對(duì) 本技術(shù)領(lǐng)域人員來說暗含的所有修改都將被包括在本申請(qǐng)的精神和范圍W及后附權(quán)利要 求的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種創(chuàng)建適于計(jì)算機(jī)輔助工程分析的橡膠類材料的數(shù)值模型的方法，其特征在于， 包括： 在其上安裝有應(yīng)用模塊的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中接收在感興趣的橡膠類材料樣品的雙向拉 伸試驗(yàn)中獲得的壓力對(duì)比極點(diǎn)位移數(shù)據(jù)，所述雙向拉伸試驗(yàn)包括負(fù)載、卸載和重新負(fù)載階 段； 基于所述壓力對(duì)比極點(diǎn)位移數(shù)據(jù)，由所述應(yīng)用模塊確定Mooney-Rivlin本構(gòu)方程中的 第一組數(shù)值常量(^和(：2，所述Mooney-Rivlin本構(gòu)方程用作負(fù)載階段過程中橡膠類材料的 應(yīng)變-能量密度函數(shù)W，其中所述Mooney-Rivlin本構(gòu)方程如下：其中AA2和A3是橡膠類材料在三個(gè)空間維度中的拉伸率； 由所述應(yīng)用模塊確定卸載階段損害函數(shù)中的第二組數(shù)值常量rdPmi，所述卸載階段 損害函數(shù)用于修改所述應(yīng)變-能量密度函數(shù)，以表示所述橡膠類材料在卸載階段的材料行 為，所述卸載階段損害函數(shù)包含具有無量綱算子的雙曲正切函數(shù)，所述無量綱算子包括卸 載階段之前立即發(fā)生的峰值應(yīng)變-能量值Wm，其中所述卸載階段損害函數(shù)如下：出尸/Pdi膽用恢狀倆疋陋厄tfj里新貝軟^「拽；1貝舌函數(shù)中的第三組數(shù)值常量1~2和m2，所述 隨后的重新負(fù)載階段損害函數(shù)用于修改所述應(yīng)變-能量密度函數(shù)，以表示所述橡膠類材料 在重新負(fù)載階段的材料行為，其中所述隨后的重新負(fù)載階段損害函數(shù)如下：將所述Mooney-Rivlin方程、所述卸載階段損害函數(shù)、所述隨后的重新負(fù)載階段損害 函數(shù)、以及所述第一、第二和第三組數(shù)值常量相結(jié)合，以形成所述橡膠類材料的數(shù)值模型， 用于至少部分由所述橡膠類材料制成的產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)輔助工程分析中。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述樣品是具有均勻厚度的圓形膜。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述拉伸率從包括所述壓力對(duì)比極點(diǎn)位 移數(shù)據(jù)和所述樣品的半徑的近似公式中獲得。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述拉伸率通過基于所述樣品的半徑和 所述極點(diǎn)位移的近似公式來確定。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述壓力對(duì)比極點(diǎn)位移數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為無 量綱形式。6. -種創(chuàng)建適于計(jì)算機(jī)輔助工程分析的橡膠類材料的數(shù)值模型的系統(tǒng)，其特征在于， 包括： 輸入/輸出接口； 用于存儲(chǔ)應(yīng)用模塊的計(jì)算機(jī)可讀代碼的存儲(chǔ)器； 與所述存儲(chǔ)器連接的至少一個(gè)處理器，所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行所述存儲(chǔ)器中的計(jì)算 機(jī)可讀代碼，使得所述應(yīng)用模塊執(zhí)行以下操作： 接收在感興趣的橡膠類材料樣品的雙向拉伸試驗(yàn)中獲得的壓力對(duì)比極點(diǎn)位移數(shù)據(jù)，所 述雙向拉伸試驗(yàn)包括負(fù)載、卸載和重新負(fù)載階段； 基于所述壓力對(duì)比極點(diǎn)位移數(shù)據(jù)，確定Mooney-Rivlin本構(gòu)方程中的第一組數(shù)值常量CdPC2，所述Mooney-Rivlin本構(gòu)方程用作負(fù)載階段過程中橡膠類材料的應(yīng)變-能量密度 函教W,其中所】術(shù)Moonev-Ri vl in木構(gòu)方程加下，其中AA2和A3是橡膠類材料在三個(gè)空間維度中的拉伸率； 確定卸載階段損害函數(shù)中的第二組數(shù)值常量rdPmi，所述卸載階段損害函數(shù)用于修改 所述應(yīng)變-能量密度函數(shù)，以表示所述橡膠類材料在卸載階段的材料行為，所述卸載階段 損害函數(shù)包含具有無量綱算子的雙曲正切函數(shù)，所述無量綱算子包括卸載階段之前立即發(fā) 生的峰值應(yīng)變-能量值I，其中所述卸載階段損害函數(shù)如下：確定隨后的重新負(fù)載階段損害函數(shù)中的第三組數(shù)值常量rjPm2，所述隨后的重新負(fù)載 階段損害函數(shù)用于修改所述應(yīng)變-能量密度函數(shù)，以表示所述橡膠類材料在重新負(fù)載階段 的材料行為，其中所述隨后的重新負(fù)載階段損害函數(shù)如下：將所述Mooney-Rivlin方程、所述卸載階段損害函數(shù)、所述隨后的重新負(fù)載階段損害 函數(shù)、以及所述第一、第二和第三組數(shù)值常量相結(jié)合，以形成所述橡膠類材料的數(shù)值模型， 用于至少部分由所述橡膠類材料制成的產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)輔助工程分析中。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述樣品是具有均勻厚度的圓形膜。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述拉伸率從包括所述壓力對(duì)比極點(diǎn)位 移數(shù)據(jù)和所述樣品的半徑的近似公式中獲得。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述拉伸率通過基于所述樣品的半徑和 所述極點(diǎn)位移的近似公式來確定。10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力對(duì)比極點(diǎn)位移數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為無 量綱形式。
【專利摘要】本申請(qǐng)公開了基于在感興趣的橡膠類材料樣品的雙向拉伸試驗(yàn)中獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)創(chuàng)建包括Mullins效應(yīng)的橡膠類材料的數(shù)值模型的系統(tǒng)和方法。在負(fù)載階段，基于加壓壓力對(duì)比極點(diǎn)位移數(shù)據(jù)確定用作應(yīng)變-能量密度函數(shù)的Mooney-Rivlin本構(gòu)方程的第一組數(shù)值常量。然后確定卸載階段損害函數(shù)的第二組數(shù)值常量。卸載階段損害函數(shù)被用于修改卸載階段的應(yīng)變-能量密度函數(shù)，并包含具有無量綱算子的雙曲正切函數(shù)，該無量綱算子包括在卸載階段之前立即發(fā)生的峰值應(yīng)變能量值。然后確定隨后的重新負(fù)載階段損害函數(shù)中的第三組數(shù)值常量。所述隨后的重新負(fù)載階段損害函數(shù)被用于修改重新負(fù)載階段中的應(yīng)變-能量密度函數(shù)。
【IPC分類】G06F17/50
【公開號(hào)】CN104951587
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510076542
【發(fā)明人】威廉·W·馮, 約翰·奧·哈爾奎斯特
【申請(qǐng)人】利弗莫爾軟件技術(shù)公司
【公開日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年2月12日
【公告號(hào)】US20150278413