(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 202210613308.8 (22)申请日 2022.05.31 (71)申请人 中国第一汽车股份有限公司 地址 130011 吉林省长 春市汽车 经济技术 开发区新红旗大街1号 (72)发明人 高廷军　刘维海　郝玉敏　胡海波　 单宝来　吕哲宁　 (74)专利代理 机构 北京远智汇知识产权代理有 限公司 1 1659 专利代理师 刘欣 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 30/15(2020.01) G06F 30/27(2020.01) G06N 3/08(2006.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 有限元本构模型的处 理方法及装置 (57)摘要 本发明公开了一种有限元本构模型的处理 方法及装置。 该方法包括： 获取当前有限元模型 中的至少一个待更新网格单元以及相应的待更 新配置数据； 基于隐式算法得到当前待更新网格 单元在当前时间步长的第一雅可比矩阵； 以及， 基于力学参数确定模型得到当前待微调网格单 元在当前时间步长的第二雅可比矩阵； 基于最后 时间步长所对应的第一雅可比矩 阵和第二雅可 比矩阵， 确定更新后的有限元模型。 解决了现有 技术中基于传统隐式算法分析有限元模型， 导致 时间成本定高、 分析效率低的问题， 实现提高有 限元模型分析效率， 减少处理有限元模型的时间 成本的效果。 权利要求书2页 说明书13页 附图5页 CN 115034107 A 2022.09.09 CN 115034107 A 1.一种有限元本构模型的处 理方法， 其特 征在于， 包括： 获取当前有限元模型中的至少一个待更新网格单元以及相应的待更新配置数据； 其 中， 所述有限元模型中包括至少一个待更新网格单 元以及待微调网格单 元； 针对各待更新网格单元， 基于隐式算法对当前待更新网格单元的待更新配置数据和前 一时间步长的第一雅可比矩阵进 行处理， 得到所述当前待 更新网格单元在当前时间步长的 第一雅可比矩阵； 以及， 针对各待微调网格单元， 基于力学参数确定模型对当前待微调网格单元的原始配置数 据以及前一时间步长的第二雅可比矩阵进 行处理， 得到所述当前待微调网格单元在当前时 间步长的第二 雅可比矩阵； 其中， 所述第二 雅可比矩阵是基于力学 特性参数确定； 基于最后时间步长所对应的第 一雅可比矩阵和第 二雅可比矩阵， 确定更新后的有限元 模型。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述获取当前有限元模型中的至少一个待 更新网格单 元以及相应的待更新配置数据， 包括： 确定所述当前有限元模型中配置数据发生变化的至少一个待更新网格单 元； 获取各待更新网格单元的待更新配置数据， 其中， 所述待更新配置数据中包括材料配 置数据和结构配置数据。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述基于隐式算法对当前待更新网格单元 的待更新配置数据和前一时间步长的第一雅可比矩阵进行 处理， 得到所述当前待 更新网格 单元在当前时间步长的第一 雅可比矩阵， 包括： 基于所述当前待更新网格单元的待更新配置数据， 确定所述当前待更新网格单元在所 述当前时间步长的待 使用力学 特性数据； 基于所述隐式算法对所述待使用力学特性数据和前一时间步长的第一雅可比矩阵进 行处理， 得到所述当前待更新网格单 元在当前时间步长的第一 雅可比矩阵。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述基于力学参数确定模型对当前待微调 网格单元的原始配置数据以及前一时间步长的第二雅可比矩阵进 行处理， 得到所述当前待 微调网格单 元在当前时间步长的第二 雅可比矩阵， 包括： 基于所述当前待微调网格单元的原始配置数据， 确定在所述当前时间步长的变形梯 度； 基于所述变形梯度和所述当前待微调网格单元在前一 时间步长的第 二雅可比矩阵， 确 定所述当前待微调网格单 元在所述当前时间步长的应 变张量； 将在所述当前时间步长的变形梯度和应变张量输入所述力学参数确定模型， 得到所述 当前待微调网格单 元在当前时间步长的第二 雅可比矩阵。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 在所述基于最后时间步长所对应的第 一雅 可比矩阵和第二 雅可比矩阵， 确定更新后的有限元模型之前， 还 包括： 基于在所述当前时间步长的各第 一雅可比矩阵和各第 二雅可比矩阵， 构建在所述当前 时间步长的有限元模型； 若在所述当前时间步长的有限元模型满足预设形变平衡规则， 则将所述当前时间步长 的下一时间步长 重新作为当前时间步长 。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 在所述基于最后时间步长所对应的第 一雅权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115034107 A 2可比矩阵和第二 雅可比矩阵， 确定更新后的有限元模型之前， 还 包括： 若在所述当前时间步长的有限元模型未满足预设形变平衡规则， 则确定与 各待更新网 格单元相关联的关联网格单 元； 基于所述隐式算法对所述关联网格单元的原始配置数据和前一时间步长的第二雅可 比矩阵进行处理， 得到所述关联网格单元在当前时间步长的第三雅可比矩阵， 并基于所述 第三雅可比矩阵更新所述关联网格单 元在所述当前时间步长的第二 雅可比矩阵。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 还 包括： 训练得到所述力学参数确定模型； 所述训练得到所述力学参数确定模型， 包括： 获取训练样本集； 其中， 所述训练样本集中包括多个训练样本， 所述训练样本 中包括原 始力学特性数据和理论形变结果数据， 所述原始力学特性数据中包括变形梯度和应变张 量， 所述理论变形 结果数据中包括 雅可比矩阵； 针对各训练样本， 将当前训练样本的原始力学特性数据作为待训练参数确定模型的输 入， 将所述理论变形结果数据作为所述待训练参数确定模型 的输出， 训练所述待训练参数 确定模型； 将所述待训练参数确定模型的损失函数收敛作为训练目标， 得到所述力学参数确定模 型。 8.一种有限元本构模型的处 理装置， 其特 征在于， 包括： 待更新配置数据获取模块， 用于获取当前有限元模型中的至少一个待更新网格单元以 及相应的待更新配置数据； 其中， 所述有限元模型中包括至少一个待更新网格单元以及待 微调网格单 元； 雅可比矩阵确定模块， 用于针对各待更新网格单元， 基于隐式算法对当前待更新网格 单元的待 更新配置数据和前一时间步长的第一雅可比矩阵进 行处理， 得到所述当前待 更新 网格单元在当前时间步长的第一 雅可比矩阵； 以及， 针对各待微调网格单元， 基于力学参数确定模型对当前待微调网格单元的原始配置数 据以及前一时间步长的第二雅可比矩阵进 行处理， 得到所述当前待微调网格单元在当前时 间步长的第二 雅可比矩阵； 其中， 所述第二 雅可比矩阵是基于力学 特性参数确定； 有限元模型确定模块， 用于基于最后时间步长所对应的第 一雅可比矩阵和第 二雅可比 矩阵， 确定更新后的有限元模型。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115034107 A 3