[发明专利]一种JH-2本构完整强度方程参数的优化方法

权利要求书

1.一种JH-2本构完整强度方程参数的优化方法，其特征在于：所述方法步骤包括：

测试获得的雨贡纽条件下的等效应力、准静态压缩强度、准静态抗拉强度和动态压缩强度；

获取最大拉伸静水压的取值范围[T_min，T_max]：基于JH-2本构完整强度方程所对应的完整强度曲线中的准静态抗拉强度，获得最大拉伸静水压的下限值；对所述完整强度曲线做归一化处理，基于归一化后完整强度曲线上的所对应的雨贡纽条件下的等效应力、准静态压缩强度和准静态抗拉强度，计算最大拉伸静水压的上限值；

获取应变率敏感系数的取值范围[C_min，C_max]：在最大拉伸静水压的取值范围内，在由归一化等效强度和归一化静水压构建的σ^*-P^*坐标系下，求解相同静水压下的准静态压缩强度和动态压缩强度，并计算获得应变率敏感系数的下限值；通过雨贡纽条件下的等效应力和准静态压缩强度，计算获得完整强度指数为零时的应变率敏感系数作为应变率敏感系数的上限值；

在最大拉伸静水压和应变率敏感系数的取值范围内间隔取值，结合准静态压缩强度、雨贡纽条件下的等效应力和雨贡纽条件下的静水压计算获得完整强度参数和完整强度指数；

从多组最大拉伸静水压、应变率敏感系数、完整强度参数和完整强度指数中，获得最优的最大拉伸静水压、应变率敏感系数、完整强度参数和完整强度指数；具体过程为：将所述最大拉伸静水压、应变率敏感系数、完整强度参数、完整强度指数和所对应的静水压代入JH-2本构完整强度方程中计算获得所对应的等效应力；将计算获得的等效应力与测试获得的雨贡纽条件下的等效应力、准静态压缩强度、准静态抗拉强度和动态压缩强度分别作差，将各项绝对值的算术平均值作为拟合偏差；遍取所有最大拉伸静水压和应变率敏感系数的取值后，将拟合偏差最小时的最大拉伸静水压、应变率敏感系数、完整强度参数、完整强度指数作为优化后的参数。

2.如权利要求1所述的一种JH-2本构完整强度方程参数的优化方法，其特征在于：所述最大拉伸静水压的取值范围[T_min，T_max]的获取过程为：取所述完整强度曲线中准静态抗拉强度在曲线中对应的横坐标值作为最大拉伸静水压的下限值；对JH-2本构完整强度方程做归一化处理，消除应变率影响，得到归一化后的完整强度曲线，取曲线中所对应的雨贡纽条件下的等效应力、准静态压缩强度和准静态抗拉强度中任意两点的连线与横坐标的交点作为归一化后最大拉伸静水压的上限值。

3.如权利要求1或2所述的一种JH-2本构完整强度方程参数的优化方法，其特征在于：所述最大拉伸静水压下限值T_min的计算公式为：

所述最大拉伸静水压上限值T_max的计算公式为：

其中，C为应变率敏感系数，σ_T为准静态抗拉强度，σ_HEL为雨贡纽条件下的等效应力，σ_C为准静态压缩强度，σ₁、σ₂为σ_HEL、σ_C和σ_T中的任意两项，分别为σ₁、σ₂所对应的应变率。

4.如权利要求1或2所述的一种JH-2本构完整强度方程参数的优化方法，其特征在于：所述最大拉伸静水压上限值T_max的计算公式为：

其中，σ_T为准静态抗拉强度，σ_C为准静态压缩强度。

5.如权利要求1所述的一种JH-2本构完整强度方程参数的优化方法，其特征在于：所述应变率敏感系数下限值C_min的获取过程为：在所述σ^*-P^*坐标系中绘制准静态压缩强度和动态压缩强度点，分别连接两点与最大拉伸静水压，构造对应应变率条件下两点的σ^*-P^*曲线，求解准静态压缩强度对应静水压条件下的动态压缩强度，将相同静水压下的准静态压缩强度和动态压缩强度相除，计算得到应变率敏感系数的下限值。