一种基于计算反求的混凝土材料动态本构参数识别方法技术

本发明专利技术公开一种基于计算反求的混凝土材料动态本构参数识别方法。该方法综合利用混凝土的分离式Hopkinson压杆（SHPB）试验和相应的有限元分析模型，以试验测量和数值计算的反射波和透射波响应的最小误差函数作为反求目标函数，通过基于优化的计算反求方法进行搜索评价，从而识别出一组最佳的混凝土材料的动态本构参数。本发明专利技术仅需少数几次SHPB试验就能快速获取混凝土材料的本构参数，同时该方法避免了应力波效应和应变率效应解耦问题，不必分离结构响应和材料响应。本发明专利技术不仅能准确有效地获取一些传统方法难以确定的参数，而且大大减少了物理实验的次数和成本，具有较好的实用价值。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种基于计算反求的混凝土材料动态本构参数识别方法，其用于HJC模型的等效强度模型的参数识别，其中，该等效强度模型为：σ*＝[A(1?D)+BP*N][1+Clnε′*]上式中σ*＝σ/fc，P*＝P/fc和分别表示归一化的等效强度、归一化压力和无量纲应变率，其中σ、P和分别为实际的等效强度、压力和应变率，fc为准静态单轴抗压强度，为参考应变率，D为损伤因子，C为应变率硬化系数，A、B、N是本方法中待识别的强度模型参数，分别表示材料内聚强度、压力硬化系数和压力硬化指数，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1：利用SHPB试验装置，对混凝土试样进行应变率为25/s和200/s的SHPB动态压缩试验各一次，并通过贴在输入杆和输出杆上的应变计测量1300μs内的入射波数据和反射波、透射波响应数据；步骤2：建立与混凝土SHPB动态压缩试验相对应的正问题仿真模型；步骤3：利用所述正问题仿真模型，在应变率为25/s工况下对反射波和透射波关于参数A、B和N的敏感性进行分析；步骤4：在A、B和N取值范围内分别随机给定一个值，在应变率为25/s工况下对建立的正问题仿真模型进行求解，并在与试验相一致的应变计位置处获取仿真计算的反射波和透射波数据；步骤5：在应变率为25/s工况下，分别对实验测量和仿真计算的透射波和反射波响应进行采样并构造反求目标函数，并对所述反求目标函数进行求解；步骤6：判断反求目标函数是否大于设定阈值ζ，如果大于ζ，则转入步骤7，如果不大于ζ，则转入步骤8；步骤7：选择具有全局搜索能力的遗传算法作为优化方法，产生下一代参数A、B和N的新值，然后转入步骤5；以及步骤8：将此时参数A、B和N的值作为混凝土动态本构参数的最佳取值输出。FDA00003469156000011.jpg,FDA00003469156000012.jpg,FDA00003469156000013.jpg...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杰，陈睿，韩旭，姜潮，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：