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一種軌道扣件彈性墊板本構(gòu)模型構(gòu)建方法及系統(tǒng)

專利號(hào)
CN119538601B
公開(kāi)日期
2025-04-25
申請(qǐng)人
華東交通大學(xué)(江西省南昌市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)雙港東大街808號(hào))
發(fā)明人
劉林芽; 陳坤璇; 左志遠(yuǎn); 張智慧; 鐘云浩; 儲(chǔ)美榮; 賈海平
IPC分類
G06F30/20; G06F119/02; G06F119/14
技術(shù)領(lǐng)域
本構(gòu)模型,墊板,彈性,黏彈性,模型,扣件,超彈性,塑性,目標(biāo),軌道
地域: 江西省 江西省南昌市

摘要

本發(fā)明公開(kāi)了一種軌道扣件彈性墊板本構(gòu)模型構(gòu)建方法及系統(tǒng),方法包括:構(gòu)建考慮溫度變量的扣件彈性墊板的超彈性本構(gòu)模型,并確定扣件彈性墊板的黏彈性本構(gòu)模型以及塑性本構(gòu)模型;擬合超彈性本構(gòu)模型的第一參數(shù)、黏彈性本構(gòu)模型的第二參數(shù)以及塑性本構(gòu)模型的第三參數(shù),分別得到目標(biāo)超彈性本構(gòu)模型、目標(biāo)黏彈性本構(gòu)模型以及目標(biāo)塑性本構(gòu)模型;將目標(biāo)超彈性本構(gòu)模型、目標(biāo)黏彈性本構(gòu)模型以及目標(biāo)塑性本構(gòu)模型的物理量統(tǒng)一,并將統(tǒng)一后的目標(biāo)超彈性本構(gòu)模型、目標(biāo)黏彈性本構(gòu)模型以及目標(biāo)塑性本構(gòu)模型進(jìn)行疊加,得到扣件彈性墊板最終的目標(biāo)本構(gòu)模型。在對(duì)墊板進(jìn)行仿真計(jì)算時(shí)能夠更全面地反映墊板的各種力學(xué)性能,有效提高了墊板數(shù)值仿真的準(zhǔn)確度。

說(shuō)明書

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為材料常數(shù)。 [0069] 步驟S103,將所述目標(biāo)超彈性本構(gòu)模型、所述目標(biāo)黏彈性本構(gòu)模型以及所述目標(biāo)塑性本構(gòu)模型的物理量統(tǒng)一,并將統(tǒng)一后的目標(biāo)超彈性本構(gòu)模型、目標(biāo)黏彈性本構(gòu)模型以及目標(biāo)塑性本構(gòu)模型進(jìn)行疊加,得到扣件彈性墊板最終的目標(biāo)本構(gòu)模型。 [0070] 在本步驟中,目標(biāo)本構(gòu)模型的表達(dá)式為: [0071] , [0072] , [0073] , [0074] 式中, 為超彈性單元應(yīng)力, 為M個(gè)塑性單元疊加后的總應(yīng)力, 為N個(gè)黏彈性單元疊加后的總應(yīng)力, 為第j個(gè)塑性單元的應(yīng)力, 為第k個(gè)黏彈性單元的應(yīng)力, 為塑性單元總數(shù),為黏彈性單元總數(shù)。 [0075] 需要說(shuō)明的是,由于在模型疊加的過(guò)程中存在物理量不統(tǒng)一的情況,所以需要將模型中的荷載?位移關(guān)系統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為應(yīng)力?應(yīng)變關(guān)系,從而能夠進(jìn)行疊加。墊板的應(yīng)力可表示為: [0076] , [0077] 其中, 為名義壓縮應(yīng)力, 為作用于墊板上的荷載, 為墊板的受壓面積,等于墊板上下受壓面積之和的一半。 [0078] 墊板的應(yīng)變可表示為: [0079] , [0080] 其中, 為壓應(yīng)變, 為墊板受壓變形量, 為墊板受壓厚度。 [0081] 綜上,本申請(qǐng)的方法,考慮了橡膠的超彈性、黏彈性和塑性,在對(duì)墊板進(jìn)行仿真計(jì)算時(shí)能夠更全面地反映墊板的各種力學(xué)性能,有效提高了墊板數(shù)值仿真的準(zhǔn)確度,另外,也可根據(jù)不同的扣件彈性墊板種類自主改變墊板的超彈性、黏彈性與塑性模型,從而達(dá)到根據(jù)實(shí)際情況的不同也能夠有效表征彈性墊板的目的,在對(duì)墊板進(jìn)行仿真計(jì)算時(shí)能夠更全面地反映墊板的各種力學(xué)性能,有效提高了墊板數(shù)值仿真的準(zhǔn)確度。 [0082] 請(qǐng)參閱圖2,其示出了本申請(qǐng)的一種軌道扣件彈性墊板本構(gòu)模型構(gòu)建系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。 [0083] 如圖2所示,軌道扣件彈性墊板本構(gòu)模型構(gòu)建系統(tǒng)200,包括構(gòu)建模塊210、擬合模塊220以及疊加模塊230。 [0084] 其中,構(gòu)建模塊210,配置為構(gòu)建考慮溫度變量的扣件彈性墊板的超彈性本構(gòu)模型,并確定扣件彈性墊板的黏彈性本構(gòu)模型以及塑性本構(gòu)模型;擬合模塊220,配置為擬合所述超彈性本構(gòu)模型的第一參數(shù)、所述黏彈性本構(gòu)模型的第二參數(shù)以及所述塑性本構(gòu)模型的第三參數(shù),分別得到目標(biāo)超彈性本構(gòu)模型、目標(biāo)黏彈性本構(gòu)模型以及目標(biāo)塑性本構(gòu)模型; 疊加模塊230,配置為將所述目標(biāo)超彈性本構(gòu)模型、所述目標(biāo)黏彈性本構(gòu)模型以及所述目標(biāo)塑性本構(gòu)模型的物理量統(tǒng)一,并將統(tǒng)一后的目標(biāo)超彈性本構(gòu)模型、目標(biāo)黏彈性本構(gòu)模型以及目標(biāo)塑性本構(gòu)模型進(jìn)行疊加,得到扣件彈性墊板最終的目標(biāo)本構(gòu)模型。 [0085] 應(yīng)當(dāng)理解,圖2中記載的諸模塊與參考圖1中描述的方法中的各個(gè)步驟相對(duì)應(yīng)。由此,上文針對(duì)方法描述的操作和特征以及相應(yīng)的技術(shù)效果同樣適用于圖2中的諸模塊,在此不再贅述。 [0086] 在另一些實(shí)施例中,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序,所述程序指令被處理器執(zhí)行時(shí),使所述處理器執(zhí)行上述任意方法實(shí)施例中的軌道扣件彈性墊板本構(gòu)模型構(gòu)建方法; [0087] 作為一種實(shí)施方式,本發(fā)明的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令,計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令設(shè)置為: [0088] 構(gòu)建考慮溫度變量的扣件彈性墊板的超彈性本構(gòu)模型,并確定扣件彈性墊板的黏彈性本構(gòu)模型以及塑性本構(gòu)模型; [0089] 擬合所述超彈性本構(gòu)模型的第一參數(shù)、所述黏彈性本構(gòu)模型的第二參數(shù)以及所述塑性本構(gòu)模型的第三參數(shù),分別得到目標(biāo)超彈性本構(gòu)模型、目標(biāo)黏彈性本構(gòu)模型以及目標(biāo)塑性本構(gòu)模型; [0090] 將所述目標(biāo)超彈性本構(gòu)模型、所述目標(biāo)黏彈性本構(gòu)模型以及所述目標(biāo)塑性本構(gòu)模型的物理量統(tǒng)一,并將統(tǒng)一后的目標(biāo)超彈性本構(gòu)模型、目標(biāo)黏彈性本構(gòu)模型以及目標(biāo)塑性本構(gòu)模型進(jìn)行疊加,得到扣件彈性墊板最終的目標(biāo)本構(gòu)模型。 [0091] 計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括存儲(chǔ)程序區(qū)和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)區(qū),其中,存儲(chǔ)程序區(qū)可存儲(chǔ)操作系統(tǒng)、至少一個(gè)功能所需要的應(yīng)用程序;存儲(chǔ)數(shù)據(jù)區(qū)可存儲(chǔ)根據(jù)軌道扣件彈性墊板本構(gòu)模型構(gòu)建系統(tǒng)的使用所創(chuàng)建的數(shù)據(jù)等。此外,計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括高速隨機(jī)存取存儲(chǔ)器,還可以包括存儲(chǔ)器,例如至少一個(gè)磁盤存儲(chǔ)器件、閃存器件、或其他非易失性固態(tài)存儲(chǔ)器件。在一些實(shí)施例中,計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可選包括相對(duì)于處理器遠(yuǎn)程設(shè)置的存儲(chǔ)器,這些遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接至軌道扣件彈性墊板本構(gòu)模型構(gòu)建系統(tǒng)。上述網(wǎng)絡(luò)的實(shí)例包括但不限于互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)、局域網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)及其組合。 [0092] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖3所示,該設(shè)備包括:一個(gè)處理器310以及存儲(chǔ)器320。電子設(shè)備還可以包括:輸入裝置330和輸出裝置340。處理器310、存儲(chǔ)器320、輸入裝置330和輸出裝置340可以通過(guò)總線或者其他方式連接,圖3中以通過(guò)總線連接為例。存儲(chǔ)器320為上述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。處理器310通過(guò)運(yùn)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器

權(quán)利要求

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式中, 為應(yīng)變能, 與 為材料常數(shù), 與 為主應(yīng)變不變量, 為溫度 變化引起的應(yīng)變能改變量, 為曲面積分,曲面積分對(duì)象為墊板溫度,積分上限為試驗(yàn)中墊板所達(dá)到的最高溫度 ,積分下限為試驗(yàn)中墊板所達(dá)到的最低溫度 , 為以 為底的自然對(duì)數(shù), 為圍道積分,圍道積分對(duì)象為墊板溫度,積分上限為試驗(yàn)中墊板所達(dá)到的最高溫度 ,積分下限為試驗(yàn)中墊板所達(dá)到的最低溫度 , 為橡膠材料的比熱容常數(shù),為墊板實(shí)際溫度, 為標(biāo)準(zhǔn)參考溫度,為橡膠的體積熱膨脹系數(shù),為材料的第二拉梅常數(shù); 擬合模塊,配置為擬合所述超彈性本構(gòu)模型的第一參數(shù)、所述黏彈性本構(gòu)模型的第二參數(shù)以及所述塑性本構(gòu)模型的第三參數(shù),分別得到目標(biāo)超彈性本構(gòu)模型、目標(biāo)黏彈性本構(gòu)模型以及目標(biāo)塑性本構(gòu)模型; 疊加模塊,配置為將所述目標(biāo)超彈性本構(gòu)模型、所述目標(biāo)黏彈性本構(gòu)模型以及所述目標(biāo)塑性本構(gòu)模型的物理量統(tǒng)一,并將統(tǒng)一后的目標(biāo)超彈性本構(gòu)模型、目標(biāo)黏彈性本構(gòu)模型以及目標(biāo)塑性本構(gòu)模型進(jìn)行疊加,得到扣件彈性墊板最終的目標(biāo)本構(gòu)模型。 8.一種電子設(shè)備,其特征在于,包括:至少一個(gè)處理器,以及與所述至少一個(gè)處理器通信連接的存儲(chǔ)器,其中,所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有可被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行的指令,所述指令被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行,以使所述至少一個(gè)處理器能夠執(zhí)行權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的方法。 9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序,其特征在于,所述程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的方法。
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