利用数学模型仿真聚合物材料性能的方法和系统

摘要

本发明公开了利用数学模型来描述聚合物材料性能的方法和系统。定义产品的有限元模型。所述有限元模型包括聚合物材料的一个或多个实体单元。在对承受负荷的产品的时间推进仿真中由形变梯度张量计算出实体单元的应力状态。应力状态具有马林斯效应和应变硬化效应，同时还包括弹性应力、粘弹性应力和背应力。定义屈服面，以确定所述单元是否处于塑性形变。获得塑性应变以更新形变梯度张量，该形变梯度张量随后被用于重新计算应力状态。计算迭代下去，直到更新的应力状态处于屈服面的容度范围内，此时得到聚合物材料单元的响应结果。该数学模型考虑了聚合物材料的所有特征。

主权项

一种在计算机系统中执行以仿真聚合物材料的材料性能的方法，其特征在于，包括：通过安装在计算机系统中的应用模块，定义产品的有限元分析模型，所述有限元分析模型包括代表聚合物材料的多个实体单元，所述聚合物材料具有定义弹塑性边界的屈服面；通过所述应用模块，在对承受负荷的产品的时间推进仿真中利用有限元分析获得所述有限元分析模型的一组结构响应，所述时间推进仿真包括多个求解循环；通过所述应用模块，在形变梯度张量的基础上计算实体单元的应力状态，所述形变梯度张量包括弹性应力、粘弹性应力、背应力和软化效应；通过所述应用模块，对应力状态进行迭代更新，以便在确定出计算的应力状态在屈服面之外时包括粘塑性形变效应，其中更新的应力状态用于在下一求解循环中的另一组结构响应；以及其中，依据用户指令将实体单元的应力状态保存到与所述计算机系统连接的存储装置上的文件中。