一种通用仿真材料参数库的建立方法技术

一种通用仿真材料参数库的建立方法，解决了各专业仿真材料参数库参差不齐、分散管理的问题。设计一个通用的仿真材料参数库，参数库中包含铸造、焊接、热处理等材料成型专业工艺仿真过程中所需的各种材料参数，能够为各专业仿真过程提供准确、完整的材料参数，如：材料的液相线温度、固相线温度；材料的热导率、膨胀系数、密度、比热、焓、应变硬化、杨氏模量、屈服强度、泊松比及CCT曲线，数据库具备材料成型所有专业仿真应用条件，仿真人员在仿真过程中只需调用统一的材料数据库，而且每一次材料参数优化的结果都保存于通用材料数据库中，可以有效优化材料整体的仿真参数值，为企业材料成型仿真技术提供了一个通用的仿真材料参数库。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通用仿真材料参数库的建立方法。
技术介绍
目前材料成型过程各专业仿真材料数据库都是按专业进行分散管理，在仿真软件安装后，材料参数库就以db格式文件安装至不同的客户端，每一专业的db文件包含的内容不一样，如铸造仿真材料参数库包括：材料的液相线温度、固相线温度、热导率、膨胀系数、密度、比热、焓、应变硬化、杨氏模量、屈服强度、泊松比；焊接、热处理仿真材料参数库包括：热导率、膨胀系数、密度、比热、焓、应变硬化、杨氏模量、屈服强度、泊松比、CCT曲线。从各专业db文件包含的内容可以看出，大部分材料的物理参数是一样的，只有少数参数由于专业不同需要适当增减，但是目前的db格式文件不具备通用的条件。另外，工艺仿真技术在应用过程中为了提升仿真置信度，应用单位需要对一些常用材料的物理参数进行测试，由于目前参数库不能通用，存在同一种材料一个专业参数测试后，其它专业不能共用的问题，造成资源浪费，而且目前参数库分散管理的模式不易对已有的参数库进行优化与积累，不利于仿真技术的推广应用。
技术实现思路
本专利技术通过对目前铸造、焊接、热处理工艺仿真过程中需要的各种材料物 理参数进行梳理，分析各参数在各专业需要的曲线范围，之后按照并集的方式将所有的参数进行整合，设计一个统一的仿真材料参数库，材料库具备存储仿真材料各参数值的功能，将每种材料的各项参数统一存储于参数库中，并将其与铸造、焊接、热处理仿真系统进行集成，对每种材料创建一个通用的仿真材料参数文件，在各专业工艺仿真过程中，所需的材料参数由参数库筛选并自动分配至参数设置界面，实现仿真材料参数的通用与统一管理。另外，仿真过程中根据实际验证情况，优化后的各项材料热物性参数能够实时反馈至材料库中，完善材料数据库中的参数。本专利技术是由以下技术方案实现的：一种通用专业仿真材料参数库的建立方法，设计并开发一套通用仿真材料参数库，首先将铸造、焊接、热处理工艺仿真过程中需要的物性参数进行梳理，并将每种参数在仿真系统需要的物性参数曲线范围明确，确定几种工艺仿真系统物性参数使用的最大区间，将测试的每种参数分别录入材料参数库中，形成所需的物性参数曲线，在工艺仿真过程中，各专业仿真系统从材料参数库中调用所需的材料参数，开展相关仿真工作，仿真过程中，仿真技术人员根据仿真结果与实际验证情况，可以对仿真过程中的物性参数进行修正，修正结果自动更新材料库中的数据，通过大量试验验证后的物性参数值可以固化至材料参数库中，固化后的参数可以在其它专业仿真系统工作时直接应用。本专利技术通过设计通用的仿真材料参数库，使得各专业在仿真过程中需要的材料参数都集中在一个材料数据库中，数据库具备材料成型所有专业仿真应用条件，仿真人员在仿真过程中只需调用统一的材料数据库，由数据库自动分配仿真所需参数，而且每一次材料参数优化的结果都保存于通用材料数据库中， 可以有效优化材料整体的仿真参数值。附图说明图1是本专利技术中铸造、焊接、热处理工艺仿真分析系统与通用仿真材料参数库集成示意图。具体实施方式目前材料成型过程各专业仿真材料数据库都是按专业进行分散管理，在仿真软件安装后，材料参数库就以db格式文件安装至不同的客户端，每一专业的db文件包含的内容不一样，如铸造仿真材料参数库包括：材料的液相线温度、固相线温度、热导率、膨胀系数、密度、比热、焓、应变硬化、杨氏模量、屈服强度、泊松比；焊接、热处理仿真材料参数库包括：热导率、膨胀系数、密度、比热、焓、应变硬化、杨氏模量、屈服强度、泊松比、CCT曲线。从各专业db文件包含的内容可以看出，大部分材料的物理参数是一样的，只有少数参数由于专业不同需要适当增减，但是目前的db格式文件不具备通用的条件。另外，工艺仿真技术在应用过程中为了提升仿真置信度，应用单位需要对一些常用材料的物理参数进行测试，由于目前参数库不能通用，存在同一种材料一个专业参数测试后，其它专业不能共用的问题，造成资源浪费，而且目前参数库分散管理的模式不易对已有的参数库进行优化与积累，不利于仿真技术的推广应用。本专利技术通过对目前铸造、焊接、热处理工艺仿真过程中需要的各种材料物理参数进行梳理，主要包括：材料的液相线温度、固相线温度、热导率、膨胀系数、密度、比热、焓、应变硬化、杨氏模量、屈服强度、泊松比、CCT曲线；分析各参数在各专业需要的曲线范围，之后按照并集的方式将所有的参数进行 整合，设计一个统一的仿真材料参数库，材料库具备存储仿真材料各参数值的功能，将每种材料的各项参数统一存储于参数库中，并将其与铸造、焊接、热处理仿真系统进行集成，对每种材料创建一个通用的仿真材料参数文件，在各专业工艺仿真过程中，所需的材料参数由参数库筛选并自动分配至参数设置界面，实现仿真材料参数的通用与统一管理。另外，仿真过程中根据实际验证情况，优化后的各项材料热物性参数能够实时反馈至材料库中，完善材料数据库中的参数。在本专利技术方法中，设计并开发一套通用仿真材料参数库，首先将铸造、焊接、热处理工艺仿真过程中需要的物性参数进行梳理，并将每种参数在仿真系统需要的物性参数曲线范围明确，确定几种工艺仿真系统物性参数使用的最大区间，将测试的每种参数分别录入材料库中，形成所需的物性参数曲线，在工艺仿真过程中，各专业仿真系统从材料库中调用所需的材料参数，开展相关仿真工作。同时仿真技术人员根据仿真结果与实际验证情况，可以对仿真过程中的物性参数进行修正，修正结果自动更新材料库中的数据，通过大量试验验证后的物性参数值可以固化至材料参数库中，固化后的参数可以在其它专业仿真系统工作时直接应用，既降低了仿真材料参数测试的费用，又有利于材料参数库的优化与积累。如图1所示，本专利技术的通用仿真材料参数库主要包括以下内容：1)材料固相线温度；2)材料液相线温度；3)热膨胀系数，从低于固相线温度200℃开始，每间隔100℃测试一个值，形成随温度变化的曲线；4)密度，从低于固相线温度200℃开始，每间隔100℃测试一个值，形成随温度变化的曲线；5)比热，从低于固相线温度200℃开始，每间隔100℃测试一个值，形成随温度变化的曲线；6)焓，从低于固相线温度200℃开始，每间隔100℃测试一个值，形成随温度变化的曲线；7)应变硬化，从低于固相线温度200℃开始，每间隔100℃测试一个值，形成随温度变化的曲线；8)杨氏模量，从低于固相线温度200℃开始，每间隔100℃测试一个值，形成随温度变化的曲线；9)屈服强度，从低于固相线温度200℃开始，每间隔100℃测试一个值，形成随温度变化的曲线；10)泊松比，从低于固相线温度200℃开始，每间隔100℃测试一个值，形成随温度变化的曲线；11)CCT曲线。以上11种参数完全覆盖了铸造、焊接、热处理工艺仿真所需的所有材料物性参数，按照测试区间要求，通过试验将上述参数获取，并分别对应录入通用仿真材料参数库，供铸造、焊接、热处理工艺仿真分析系统应用。之后将工艺仿真分析系统与通用仿真材料参数库集成，集成方式如图1所示，仿真技术人员在仿真过程中，各专业仿真系统从材料库中调用所需的材料参数，开展仿真工作，同时仿真技术人员根据仿真结果与实际验证情况，可以对仿真过程中的物性参数进行修正，修正结果自动更新并固化至材料库中的数据，固化后的参 数可以在其它专业仿真系统工作时直接应用，既提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通用材料成型专业仿真材料参数库的建立方法，其特征是：设计并开发一套通用仿真材料参数库，首先将铸造、焊接、热处理工艺仿真过程中需要的物性参数进行梳理，并将每种参数在仿真系统需要的物性参数曲线范围明确，确定几种工艺仿真系统物性参数使用的最大区间，将测试的每种参数分别录入材料参数库中，形成所需的物性参数曲线，在工艺仿真过程中，各专业仿真系统从材料参数库中调用所需的材料参数，开展相关仿真工作，仿真过程中，仿真技术人员根据仿真结果与实际验证情况，可以对仿真过程中的物性参数进行修正，修正结果自动更新材料库中的数据，通过大量试验验证后的物性参数值可以固化至材料参数库中，固化后的参数可以在其它专业仿真系统工作时直接应用。

【技术特征摘要】
1.一种通用材料成型专业仿真材料参数库的建立方法，其特征是：设计并开发一套通用仿真材料参数库，首先将铸造、焊接、热处理工艺仿真过程中需要的物性参数进行梳理，并将每种参数在仿真系统需要的物性参数曲线范围明确，确定几种工艺仿真系统物性参数使用的最大区间，将测试的每种参数分别录入材料参数库中，形成所需的物性参数曲线...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜劭峰，赵文军，赵富，刘文忠，马涛，杨春光，班永华，杨羲昊，臧磊，赵宁，裴雨霞，
申请(专利权)人：内蒙古第一机械集团有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15