(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210968479.2 (22)申请日 2022.08.12 (71)申请人 东风汽车集团股份有限公司 地址 430056 湖北省武汉市武汉经济技 术 开发区东 风大道特1号 (72)发明人 王希诚　熊芬　黄硕　高祥达　 吴旭　 (74)专利代理 机构 武汉智权专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 42225 专利代理师 马丽娜 (51)Int.Cl. G16C 60/00(2019.01) G06F 30/23(2020.01) (54)发明名称 一种橡胶材料本构模型参数优化方法及装 置 (57)摘要 本申请涉及一种橡胶材料本构模型参数优 化方法及装置， 涉及数据处理技术领域， 该方法 包括以下步骤： 基于第一试验数据对目标橡胶材 料的超弹性本构模型进行参数拟合， 得到所述超 弹性本构模型的基准参数； 基于Drucker稳定性 判据和所述基准模型参数， 获取所述超弹性本构 模型参数变化范围； 在所述超弹性本构模型参数 变化范围内对所述超弹性本构模型参数进行迭 代优化， 直至第一刚度曲线与第二刚度曲线之间 的差异值小于预设阈值； 从而使得目标橡胶材料 的结构静刚度的仿真结果与实际产品的静刚度 试验结果之间的差异在预设阈值内， 从而获取精 确的有限元仿真分析的橡胶材料力学本构关系 参数。 权利要求书2页 说明书11页 附图1页 CN 115458081 A 2022.12.09 CN 115458081 A 1.一种橡胶材 料本构模型参数优化方法， 其特 征在于， 所述方法包括以下步骤： 基于第一试验数据对目标橡胶材料的超弹性本构模型进行参数拟合， 得到所述超弹性 本构模型的基准模型参数； 基于Drucker稳定性判据和所述基准模型参数， 获取所述超弹性本构模型参数变化范 围； 以所述超弹性本构模型的基准参数为初始值， 对所述目标橡胶材料进行仿真分析， 获 取所述目标橡胶材料 的第一刚度曲线， 并基于对所述 目标橡胶材料进行刚度台架试验， 获 取所述目标橡胶材 料的第二刚度曲线； 在所述超弹性本构模型参数变化范围内， 对所述超弹性本构模型参数进行迭代优化， 直至所述第一刚度曲线与所述第二刚度曲线之 间的差异 值小于预设阈值， 确定所述超弹性 本构模型的当前参数为所述超弹性本构模型的准确参数， 并输出 所述准确参数； 其中， 所述第一试验数据用于表征 所述目标橡胶材 料的超弹性本构关系的试验数据。 2.如权利要求1所述的橡胶材料本构模型参数优化方法， 其特征在于， 所述基于第 一试 验数据对目标橡胶材料的超弹性本构模型进 行参数拟合， 得到所述超弹性本构模型的基准 参数， 包括以下步骤： 获取仿真软件中超弹性本构模型库中的各个超弹性本构模型； 分别利用第 一试验数据对各个所述超弹性本构模型进行参数拟合， 获取各个所述超弹 性本构模型的拟合结果； 从各个所述超弹性本构模型中确定出拟合精度最高的超弹性本构模型。 3.如权利要求1所述的橡胶材料本构模型参数优化方法， 其特征在于， 所述基于 Drucker稳定性判 据和所述基准模 型参数， 获取所述超弹性本构模 型参数变化范围， 包括以 下步骤： 以所述基准模型参数为中心值， 确定所述超弹性本构模型参数的第一变化范围； 将所述第一变化范围内的超弹性本构模型参数最大值以及最小值输入Drucker稳定性 判定模型， 获取 稳定性判定结果； 若所述第一变化范围对应的稳定性判定结果不满足预设条件， 则逐步缩小所述第 一变 化范围， 直至所述第一变化范围的超弹性本构模型参数最大值以及最小值对应的所述稳定 性判定结果符合预设条件， 则输出 所述超弹性本构模型的参数变化范围。 4.如权利要求3所述的橡胶材料本构模型参数优化方法， 其特征在于， 所述将所述第 一 变化范围内的超弹性本构模型参数最大值以及最小值输入Drucker稳定性判定模型， 获取 稳定性判定结果， 包括以下步骤： 基于所述超弹性本构模型参数最大值， 分别获取针对所述目标橡胶材料的第 一拉伸仿 真数据； 基于所述超弹性本构模型参数最小值， 分别获取针对所述目标橡胶材料的第 二拉伸仿 真数据； 若所述第一拉伸仿真数据和所述第二拉伸仿真数据中存在一组应力数据与应变数据 之间的张量积小于零， 则输出 稳定性判断结果 为不稳定。 5.如权利要求1所述的橡胶材料本构模型参数优化方法， 其特征在于， 所述基于第 一试 验数据对目标橡胶材料的超弹性本构模型进 行参数拟合， 得到所述超弹性本构模型的基准权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115458081 A 2参数， 之前包括以下步骤： 对所述目标橡胶材 料的试样片进行 单轴拉伸试样， 获取 单轴拉伸试验数据； 对所述目标橡胶材 料的试样片进行平面拉伸试样， 获取平面拉伸试验数据； 对所述目标橡胶材 料的试样片进行平面拉伸试样， 获取等双轴拉伸试验数据。 6.如权利要求5所述的橡胶材料本构模型参数优化方法， 其特征在于， 所述以所述超弹 性本构模型的基准参数为初始值对所述目标橡胶材料进行仿真分析， 获取所述目标橡胶材 料的第一刚度曲线， 包括以下步骤： 基于弹性支 架几何模型， 建立有限元仿真模型； 基于所述超弹性本构模型的基准参数， 在所述有限元仿真模型创建所述超弹性本构模 型来表征 所述目标橡胶材 料； 根据橡胶构件产品静刚度试验工况的要求， 在所述有限元仿真模型中施加相同的静刚 度仿真加载边界条件， 获取 所述目标橡胶材 料的第一刚度曲线。 7.如权利要求1所述的橡胶材料本构模型参数优化方法， 其特征在于， 所述在所述超弹 性本构模型参数变化范围内对所述超弹性本构模型参数进 行迭代优化， 直至所述第一刚度 曲线与所述第二刚度曲线之间的差异值小于预设阈值， 包括以下步骤： 从所述第二刚度曲线中解析出三向刚度曲线， 其中所述三向刚度曲线包括单轴拉伸刚 度曲线、 平面拉伸刚度曲线以及等双轴拉伸刚度曲线； 分别将所述第一刚度曲线中的三向刚度曲线与所述第二刚度曲线中的三向刚度曲线 进行对比； 若所述第一刚度曲线与所述第二刚度曲线中的任一向曲线之间的差异值大于预设阈 值， 则在所述超弹性本构模型参数变化范围内对所述超弹性本构模型参数进行迭代优化。 8.如权利要求7所述的橡胶材料本构模型参数优化方法， 其特征在于， 所述方法还包 括： 若所述第一刚度曲线与所述第二刚度曲线中的三向曲线之间的差异值均小于预设阈 值， 则将所述超弹性本构模型的当前参数确定所述 为所述超弹性本构方程的准确参数。 9.如权利要求1所述的橡胶材 料本构模型参数优化方法， 其特 征在于， 所述装置包括： 基准参数获取模块， 其用于基于第 一试验数据对目标橡胶材料的超弹性本构模型进行 参数拟合， 得到所述超弹性本构模型的基准参数； 其中， 所述第一试验数据用于表征所述目 标橡胶材 料的超弹性本构关系； 变化范围获取模块， 其用于基于Drucker稳定性判据和所述基准模型参数， 获取所述超 弹性本构模型参数变化范围； 刚度曲线获取模块， 其用于以所述超弹性本构模型的基准参数为初始值对所述目标橡 胶材料进行仿真分析， 获取所述 目标橡胶材料 的第一刚度曲线， 并基于对所述目标橡胶材 料进行刚度台架试验获取 所述目标橡胶材 料的第二刚度曲线； 迭代优化模块， 其用于在所述超弹性本构模型参数变化范围内对所述超弹性本构模型 参数进行迭代优化， 直至所述第一刚度曲线与所述第二刚度曲线之 间的差异 值小于预设阈 值。 10.一种计算机可读存储介质， 所述计算机可读存储介质存储有计算机程序， 其特征在 于， 所述计算机程序被处 理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述的方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115458081 A 3