(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211007160.X (22)申请日 2022.08.22 (71)申请人 重庆长安汽车股份有限公司 地址 400023 重庆市江北区建新 东路260号 (72)发明人 关雪雪　冉春江　曾庆强　黄永旺　 (74)专利代理 机构 重庆华科专利事务所 5 0123 专利代理师 康海燕 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G01N 3/24(2006.01) G01N 3/08(2006.01) G06F 119/02(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种DIEM失效模型参数优化方法 (57)摘要 本发明提供一种DIEM失效模型参数优化方 法， 包括步骤： 1： 测试不同应力状态样件的力位 移曲线； 2： 获取材料的弹塑性本构； 3： 标定DIEM 失效模型参数。 本发明采用试验与仿真相结合的 逆向方法， 通过极少量的试验获得DIEM失 效模型 参数， 节约了试验和人力成本； 对仿真与试验的 匹配程度构建代理模型， 替代有限元仿真分析， 解决了通过仿真优化迭代耗时的问题。 本发明可 以高效地获取材料失效参数， 有助于预测断裂情 况的发生。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 115422796 A 2022.12.02 CN 115422796 A 1.一种DIE M失效模型参数优化方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1： 测试不同应力状态样件的力位移曲线； 步骤2： 获取 材料的弹塑性本构； 步骤3： 标定DIE M失效模型参数； 1)在所述弹塑性本构中增加DIEM失效模型， 以DIEM失效模型参数作为待优化参数， 采 用实验设计方法， 生成若干组样本数据， 并得到所有样本的匹配度； 2)针对响应目标匹配度值的分析 结果， 构建代理模型； 3)基于代理模型， 以匹配度最小为优化目标， 优化DIEM失效模型参数， 得到最优化参 数； 4)再进行有限元仿真， 验证优化 参数的准确性。 2.根据权利 要求1所述的DIEM失效模型参数优化方法， 其特征在于， 所述步骤1中， 测试 不同应力状态式样包括： 单轴拉伸、 纯剪、 拉剪、 不同半径的缺口、 杯突或等双轴试验。 3.根据权利 要求1所述的DIEM失效模型参数优化方法， 其特征在于， 所述步骤2， 获取材 料的弹塑性本构包括： 利用静态单轴拉伸试验的测试结果， 截取颈缩前 的数据处理成真应 力应变作为曲线的前半段， 后半段曲线采用试验与仿真相结合的逆向方法外推插值得到 。 4.根据权利要求3所述的DIEM失效模型参数优化方法， 其特征在于， 所述步骤2在外推 插值处理中， 外推时通过选取硬化准则， 保证颈缩点处的连续性以及左右倒数相等的前提 下， 优化参数n， 使得仿真的力位移曲线与试验的结果较一致， 从而得到仿真分析所需的弹 塑性本构。 5.根据权利 要求4所述的DIEM失效模型参数优化方法， 其特征在于， 所述步骤2， 硬化准 则采用Ludw ik准则： 式中σ 为屈服应力， 有效塑性应 变， σ0、 K、 n为Ludwik准则的三个参数。 6.根据权利 要求1‑5任一项所述的DIEM失效模型参数优化方法， 其特征在于， 所述步骤 3中， DIEM失效模型待优化参数包括 两条曲线,其中 为损伤起始处的等 效塑性应 变， 为断裂塑性 位移， η为应力三轴度。 7.根据权利 要求1‑5任一项所述的DIEM失效模型参数优化方法， 其特征在于， 所述步骤 3中， 采用拉丁超方采样实验设计DOE方法， 生成若干组样本数据。 8.根据权利 要求7所述的DIEM失效模型参数优化方法， 其特征在于， 所述步骤3中， 对不 同应力状态的测试样件进行相应的有限元仿真模拟， 利用正则化DTW方法评估仿真与试验 曲线的匹配度， 得到所有样本的匹配度DTW 值， 所述DTW 值为各个应力状态下的匹配度总和。 9.根据权利要求8任一项所述的DIEM失效模型参数优化方法， 其特征在于， 所述步骤3 中， 针对响应目标匹配度DTW 值的分析 结果， 构建Krigi ng代理模型。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115422796 A 2一种DIEM失效 模型参数优化方 法 技术领域 [0001]本发明涉及材料技术、 最优化方法等领域， 具体涉及一种DIEM失效模型参数优化 方法 背景技术 [0002]汽车领域中， 为了减少试验成本， 缩短研发周期， 仿真预测分析在汽车研发周期中 占据着举足轻重的作用。 在 汽车设计或服役期间， 经常出现材料断裂问题， 如何快速准确地 获取材料失效参数， 预测断裂情况的发生， 以助于规避断裂风险， 汽 车研发人员在这方面做 出很多努力。 对 此， CN1111259 60A公开了一种GISSMO材料失效模型参数优化方法。 GISSMO材 料失效模型广泛用于碰撞领域， 目前仅在商业软件LS ‑DYNA中提供了GISS MO失效模 型模块， 限制了在其他商业仿真软件中的使用。 此外， 在GISSM O失效参数标定时， 不同网格的单轴拉 伸虚拟样件仿真结果有很大 的差异， 因此需要标定网格尺寸效应曲线， 增加了失效参数 的 维度， 一定程度上降低了参数优化的效率。 在材料失效模型中， 仿 真的弹塑性曲线对失效参 数优化的影响很大。 一般材料的弹塑性本构的包括部分试验数据处理的前半段和延拓的后 半段， CN111125960A定义的延拓段通过先确定上下边界外延线， 然后对 上下边界加权平均， 优化加权系 数WF获取一条介于上下界之间的一条曲线， 使得试验与仿真曲线匹配度更高， 有助于获取失效模型参数的最优解。 发明内容 [0003]针对现有技术存在的不足， 本发明的目的是提供一种DIEM失效模型参数优化方 法， 以高效地获取 材料失效参数， 有助于预测断裂情况的发生。 [0004]本发明的技 术方案如下： [0005]本发明提供一种DIE M失效模型参数优化方法， 包括以下步骤： [0006]步骤1： 测试不同应力状态样件的力位移曲线； [0007]步骤2： 获取 材料的弹塑性本构； [0008]步骤3： 标定DIE M失效模型参数； [0009]1)在所述弹塑性本构中增加DIEM失效模型， 以DIEM失效模型参数作为待优化参 数， 采用实验设计方法， 生成若干组样本数据， 并得到所有样本的匹配度。 [0010]在本发明的一个实施例中， 是采用拉丁超方采样实验设计(DOE)方法， 生成若干组 样本数据； 对不同应力状态的测试样件进 行相应的有限元仿 真模拟， 利用正则化DTW方法评 估仿真与试验曲线的匹配度， 得到所有样本的匹配度DTW值， 所述DTW值为各个应力状态下 的匹配度总和。 [0011]2)针对响应目标匹配度DTW值 的分析结果， 构建代理模型， 校核代理模型的精度。 若精度不达标， 则增 加DOE样本数量 直至代理模型精度达标； [0012]3)基于代理模型， 以匹配度DTW最小为优化目标， 采用优化算法完 成DIEM失效模型 参数的优化， 得到最优化 参数；说　明　书 1/5 页 3 CN 115422796 A 3