[发明专利]一种螺栓结合部非线性连接层建模方法

权利要求书

1.一种螺栓结合部非线性连接层建模方法，所述方法包括以下步骤：

根据螺栓连接结构的几何参数和材料参数建立有限元模型，所述螺栓连接结构包括螺栓连接件和被连接件；

在所述螺栓连接结构的螺栓结合部建立非线性连接层模型，非线性连接层的材料定义为Richard-Abbot本构模型，并设置初始材料参数；

开展激振器实验，获得正弦激励下所述螺栓连接结构的加速度响应；

基于所述加速度响应，利用非线性参数识别方法识别所述非线性连接层模型的材料参数，基于所述识别后非线性连接层模型的材料参数建立所述螺栓连接结构的动力学模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，优选的，Richard-Abbot模型本构关系为：

其中：E_e为弹性模量；E_p为切线模量；S_Y为屈服应力；n为控制应力应变曲线平滑度的形状系数；σ为应力；ε为应变。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，非线性参数识别方法包括：

通过非线性瞬态仿真计算得到螺栓连接结构在不同激振频率正弦载荷下的加速度响应；

根据螺栓连接结构仿真计算得到的加速度响应与激振器实验得到的加速度响应建立目标函数，将非线性连接层的材料参数作为设计变量；

设置约束条件，基于遗传算法对非线性连接层模型的材料参数进行识别；

目标函数满足终止条件后，得到识别后的非线性连接层模型的材料参数。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述目标函数为：

式中：a^FEM(ω_i)为计算加速度值；a^Test(ω_i)为实验加速度值；ω_i为频率；m为目标函数中不同频率下加速度值的个数。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，非线性连接层的长度与厚度之比在10～100之间。