基于有限元法的纱线材料参数识别方法技术

本发明专利技术公开了一种基于有限元法的纱线材料参数识别方法，其步骤如下：一、建立纱线本构模型；二、根据先验信息选一组初值；三、建立有限元模型，采用周期性边界条件，进行单轴拉伸模拟；四、在相同实验条件下，对一组规格相同的织物试样进行单轴拉伸实验，得到单轴拉伸实验曲线；五、将根据有限元模型计算得到的单轴拉伸模拟曲线和步骤四得到的单轴拉伸实验曲线的残差平方和作为目标函数；六、利用Levenberg-Marquardt算法对步骤五中的目标函数进行优化。本发明专利技术提出的唯象纱线本构关系能够正确反映纱线的拉伸变形行为；本发明专利技术提出的参数识别方向可以只通过简单单轴拉伸试验即可获得可靠的纱线截面模量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纱线材料参数识别方法，具体涉及一种有限元法和最优化方法相结合的纱线材料参数识别方法。
技术介绍
二维织物是由纱线通过机织而成的一种片材，当采用细观方法模拟织物的力学行为时，在模拟过程中输入准确的纱线材料参数对模拟结果的精度至关重要。但是，由于纱线材料构造特殊(纱线是由一定数量的、直径只有几微米的纤维构成的集合体)，某些刚度系数为零或接近于零，而轴向刚度和横向刚度表现出明显的非线性，且横向刚度很难通过实验直接测量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于有限元法的纱线材料参数识别方法，通过有限元法(建立织物材料的胞元结构)和简单的单轴拉伸试验，准确获得纱线材料的参数。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种基于有限元法的纱线材料参数识别方法，包括如下步骤：一、根据物理意义和先验信息建立纱线本构模型：σ＝[C]ε，其中，应力σ＝[σ11 σ22 σ33 τ23 τ13 τ12]T包含6个应力分量，σ11，σ22本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于有限元法的纱线材料参数识别方法，其特征在于所述方法步骤如下：一、根据物理意义和先验信息建立纱线本构模型：σ＝[C]ε，应力σ＝[σ11 σ22 σ33 τ23 τ13 τ12]T，σ11，σ22和σ33分别为纱线1方向、2方向和3方向的拉伸应力，τ23，τ13和τ12分别为2‑3,1‑3和1‑2面内的剪应力；应变ε＝[ε11 ε22 ε33 ε23 ε13 ε12]T，ε11，ε22和ε33分别为纱线1方向、2方向和3方向的拉伸应变，ε23，ε13和ε12分别为2‑3,1‑3和1‑2面内的剪应变；刚度矩阵[C]为：[C]=E11000E22000E33000G000G000G;]]>E...

【技术特征摘要】
1.一种基于有限元法的纱线材料参数识别方法，其特征在于所
述方法步骤如下：
一、根据物理意义和先验信息建立纱线本构模型：
σ＝[C]ε，
应力σ＝[σ11 σ22 σ33 τ23 τ13 τ12]T，σ11，σ22和σ33分别为纱线1
方向、2方向和3方向的拉伸应力，τ23，τ13和τ12分别为2-3,1-3和1-2
面内的剪应力；
应变ε＝[ε11 ε22 ε33 ε23 ε13 ε12]T，ε11，ε22和ε33分别为纱线1方
向、2方向和3方向的拉伸应变，ε23，ε13和ε12分别为2-3,1-3和1-2
面内的剪应变；
刚度矩阵[C]为：
[ C ] = E 11 0 0 0 E 22 0 0 0 E 33 0 0 0 G 0 0 0 G 0 0 0 G ; ]]> E 11 = A 0 ϵ 11 < 0 A 1 0 ≤ ϵ 11 < ϵ 11,1 A 2 ϵ 11,1 ≤ ϵ 11 < 11,2 A 3 ϵ 11,2 ≤ ϵ 11 ; ]]> E 22 = B 2 | ϵ 22 | ϵ 11 2 + C 2 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：林国昌，袁学波，钱太阳，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，北京临近空间飞艇技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23