基于半隐式欧拉算法的粘塑性损伤本构模型数值实现方法技术

技术编号:42201765 阅读:16 留言:0更新日期:2024-07-30 18:47
本发明专利技术提供了一种基于半隐式欧拉算法的粘塑性损伤本构模型数值实现方法,涉及火箭发动机技术领域,该方法包括:基于半隐式欧拉算法,对预先构建的推力室用铜合金粘塑性损伤本构模型进行数值化计算,确定粘塑性损伤本构方程的材料子程序;然后通过材料力学性能试验,确定粘塑性损伤本构模型参数;再利用粘塑性损伤本构模型参数,调用粘塑性损伤本构方程的材料子程序,实现推力室结构分析,该方法解决了现有推力室粘塑性损伤本构模型的数值实现方法缺乏的技术问题,并且达到了降低计算成本、提高计算稳定性的技术效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及火箭发动机,尤其是涉及一种基于半隐式欧拉算法的粘塑性损伤本构模型数值实现方法


技术介绍

1、随着大推力液体火箭发动机技术的飞速发展,可重复使用成为新一代液体火箭发动机的一个重要发展目标,而推力室作为火箭发动机中完成推进剂能量转化和产生推力的重要组件,对其使用寿命的研究也十分重要。推力室作为可重复使用火箭发动机的核心部件,在实际应用时,其结构材料往往伴随着与时间相关的非弹性变形。在发动机稳定工作阶段,还可能表现出应变控制条件下的应力松弛现象。此外,推力室在加载过程中的承载能力下降,材料损伤不可忽略。这些材料本构行为会对推力室内壁结构变形的数值模拟结果产生显著影响,进而影响内壁寿命预测的准确性。现有的液体火箭发动机推力室用铜合金本构模型多为弹塑性模型或粘塑性模型,为了开展推力室结构分析和寿命预估等后续研究,进一步建立火箭发动机推力室用铜合金粘塑性损伤本构模型。

2、在建立火箭发动机推力室用铜合金粘塑性损伤本构模型后,通常需要对本构模型进行数值化计算,从而实现本构模型在推力室结构分析中的应用。现有技术中一般利用显式欧拉法和隐式欧拉法进本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于半隐式欧拉算法的粘塑性损伤本构模型数值实现方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于半隐式欧拉算法的粘塑性损伤本构模型数值实现方法,其特征在于,所述预先构建的推力室用铜合金粘塑性损伤本构模型包括以下变量:应力、应变、弹性应变、非弹性应变、屈服函数、累积非弹性应变、背应力、各向同性硬化变量和损伤变量;

3.根据权利要求2所述的基于半隐式欧拉算法的粘塑性损伤本构模型数值实现方法,其特征在于,所述粘塑性损伤本构方程的离散形式包括:

4.根据权利要求3所述的基于半隐式欧拉算法的粘塑性损伤本构模型数值实现方法,其特征在于,基于所述粘塑性损...

【技术特征摘要】

1.一种基于半隐式欧拉算法的粘塑性损伤本构模型数值实现方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于半隐式欧拉算法的粘塑性损伤本构模型数值实现方法,其特征在于,所述预先构建的推力室用铜合金粘塑性损伤本构模型包括以下变量:应力、应变、弹性应变、非弹性应变、屈服函数、累积非弹性应变、背应力、各向同性硬化变量和损伤变量;

3.根据权利要求2所述的基于半隐式欧拉算法的粘塑性损伤本构模型数值实现方法,其特征在于,所述粘塑性损伤本构方程的离散形式包括:

4.根据权利要求3所述的基于半隐式欧拉算法的粘塑性损伤本构模型数值实现方法,其特征在于,基于所述粘塑性损伤本构方程的离散形式,确定一致性切线算子的步骤,包括:

5.根据权利要求2所述的基于半隐式欧拉算法的粘塑性损伤本构模型数值实现方法,其特征在于,基于所述非线性标量方程和所述一致性切线算子,确定粘塑性损伤本构方程的材料子程序的步骤,包括:

6.根据权利要求1所述的基于半隐式欧拉算法的粘塑性损伤本构模型数...

【专利技术属性】
技术研发人员:金平戚亚群陈志玮吕俊杰蔡国飙
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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