一种针对Mullins效应参数的优化反演方法技术

本发明专利技术公开了一种针对Mullins效应参数的优化反演方法，属于高分子材料软化效应表征技术领域。该方法实现的步骤如下：首先开展含Mullins效应材料的力学试验，提取加载、卸载载荷‑位移信息；然后开展含Mullins效应有限元仿真计算，设置输出加载、卸载载荷‑位移信息；再基于Isight软件搭建关联商用有限元软件的参数优化流程；最后运行优化程序，反演获得Mullins效应参数。本发明专利技术为实际应用表征Mullins效应参数提供了明确可行的流程，建立了针对橡胶软化效应的一种高效、快速的参数反演手段。

An optimal inversion method for Mullins effect parameters

【技术实现步骤摘要】
一种针对Mullins效应参数的优化反演方法
本专利技术属于高分子材料软化效应表征
，具体涉及一种高分子聚合物材料的Mullins效应参数的优化反演方法。
技术介绍
舰船减振以及抗冲击元件多由橡胶等高分子材料组成，其静力学以及动力学特性直接决定了实际应用效果。在新型减振器研制的工作实际中普遍发现，聚氨酯、橡胶等高分子材料在不同的加载应变以及反复加载过程下，具有与普通材料迥然不同的力学特性，即Mullins效应。这是一种橡胶等高分子材料普遍具有的软化效应，对减振元件的静力学以及动力学特性都有显著影响，表征获得其准确的本构参数对于提升减振以及抗冲击元件的减隔振效果具有非常重要的意义。在连续介质力学框架下，高分子聚合物材料可以用线弹性、超弹性、线性粘弹性、非线性粘弹性、多孔弹性或其它双相、多相本构关系来描述，需要根据材料表现出的力学响应选择合适的本构模型。Mullins效应，即在典型橡胶材料的应力-应变循环试验中，当橡胶经历“加载-卸载-再加载循环”时，卸载应力和重加载应力远远小于初始加载时的应力。在重加载时，随着应变的增加，应力-应变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对Mullins效应参数的优化反演方法，其特征在于，该方法实现的步骤如下：/n步骤一：开展含Mullins效应材料的力学试验，提取加载、卸载载荷-位移信息；/n步骤二：开展含Mullins效应有限元仿真计算，设置输出加载、卸载载荷-位移信息；/n步骤三：基于Isight软件搭建关联商用有限元软件的参数优化流程；/n步骤四：运行优化程序，反演获得Mullins效应参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种针对Mullins效应参数的优化反演方法，其特征在于，该方法实现的步骤如下：
步骤一：开展含Mullins效应材料的力学试验，提取加载、卸载载荷-位移信息；
步骤二：开展含Mullins效应有限元仿真计算，设置输出加载、卸载载荷-位移信息；
步骤三：基于Isight软件搭建关联商用有限元软件的参数优化流程；
步骤四：运行优化程序，反演获得Mullins效应参数。


2.如权利要求1所述的针对Mullins效应参数的优化反演方法，其特征在于，所述步骤一的内容包括：针对特定含Mullins效应的材料或样件，开展力学试验并提取加载载荷-位移信息；
P＝f(αi，l，Rk，r，m，b)
其中，P为力学实验中的加载载荷，αi(i＝1,2...)为材料超弹性本构模型参数，l为力学实验中的广义加载位移，Rk(k＝1,2...)为力学实验涉及的几何信息，r，m，b为对应Mullins效应本构模型中的参数；
同时，提取卸载载荷-位移信息；
Pj＝f(αi，lj，Rk，r，m，b)
其中，Pj为力学实验中的加载载荷，αi(i＝1,2...)为材料超弹性本构模型参数，lj为力学实验中的广义卸载位移，Rk(k＝1,2...)为力学实验涉及的几何信息，r，m，b为对应Mullins效应本构模型中的参数；下标j表示第j次卸载，每j次加载最大位移依次递增。


3.如权利要求1或2所述的针对Mullins效应参数的优化反演方法，其特征在于，所述步骤二的内容包括：利用商用有限元软件建立含Mullins效应的有限元计算模型，模型几何以及加载条件与步骤1中的力学实验条件相同，设置计算输出加载、卸载载荷-位移信息：
PS＝f(αi，l，Rk，r，m，b)
P...

【专利技术属性】
技术研发人员：张满弓，钱家昌，贾飞，吴涛，蔡琛，黎焕敏，张向东，游卓，陈猛，赵爱国，张昊，胡旭，何鹏，张安付，赵志高，陈虹，李钊，王鹏，严浩，张康，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42