[发明专利]一种用于模拟金属冷喷涂的无网格数值计算方法有效

专利信息
申请号: 201810774497.0 申请日: 2018-07-13
公开(公告)号: CN109117508B 公开(公告)日: 2020-11-06
发明(设计)人: 刘谋斌;张智琅;黄灿 申请(专利权)人: 北京大学
主分类号: G06F30/25 分类号: G06F30/25;G06F119/14
代理公司: 中科专利商标代理有限责任公司 11021 代理人: 李佳
地址: 100871*** 国省代码: 北京;11
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 一种 用于 模拟 金属 喷涂 网格 数值 计算方法
【权利要求书】:

1.一种用于模拟金属冷喷涂的无网格数值计算方法,包括:

设置初始无网格计算模型参数;

生成虚拟粒子,用以施加边界条件;

进行邻近粒子搜索;

计算每一粒子的核函数、核函数梯度值以及内力;

计算动量及能量变化率,并采用变光滑长度法更新粒子的光滑长度;

进行时间积分,并输出金属冷喷涂的模拟结果;

其中,根据粒子的密度变化率更新粒子的光滑长度,具体关系式如下:

式中,hi和ρi分别为粒子i的光滑长度及密度,t为时间;

在计算每一粒子的核函数、核函数梯度值之后还包括:采用核梯度修正法对核函数的梯度进行修正,计算过程如下:

式中Wij为核函数,为原有核函数梯度,为修正后的核函数梯度,粒子i位置信息为(xi,yi,zi),粒子j位置信息为(xj,yj,zj),公式中xji=xj-xi,yji=yj-yi,zji=zj-zi,Vj为粒子j的体积;

采用双线性Johnson-Cook本构模型进行内力计算,计算过程如下:

式中,T*为温度相关无量纲量;为有效塑性应变,为有效塑性应变率,为准静态参考应变率;A,B,n,m均为材料常数;C和C′分别为低于和高于临界应变率下的应变率敏感性指数。

2.根据权利要求1所述的用于模拟金属冷喷涂的无网格数值计算方法,其中,所述初始无网格计算模型参数包括实体粒子信息,该实体粒子信息包括冷喷涂颗粒、基板粒子的位置信息及物理信息。

3.根据权利要求2所述的用于模拟金属冷喷涂的无网格数值计算方法,其中,在所述生成虚拟粒子,用以施加边界条件的步骤中,生成计算所需要的虚拟粒子,布置固定壁面以及镜像边界虚拟粒子信息,包括:

生成Monaghan型虚拟粒子,为第1层边界粒子,等间距的布置在边界上,其对接近固定壁面的实际粒子产生排斥力,施加固定壁面边界条件;以及

生成Libersky型虚拟粒子,为第2~3层边界粒子,由靠近边界位置的实体粒子关于边界对称生成,其和实体粒子速度方向相反,施加防止粒子穿透边界的镜像边界条件。

4.根据权利要求3所述的用于模拟金属冷喷涂的无网格数值计算方法,其中,根据所述实体粒子信息及虚拟粒子信息,采用三维树形搜索法进行邻近粒子搜索,确定每一粒子的相互作用粒子。

5.根据权利要求1所述的用于模拟金属冷喷涂的无网格数值计算方法,其中,根据连续性方程、动量方程及能量方程计算每一时间步的动量及能量变化率。

6.根据权利要求1所述的用于模拟金属冷喷涂的无网格数值计算方法,其中,采用蛙跳法或预估校正法进行时间积分。

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于北京大学,未经北京大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201810774497.0/1.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top