CN104517012A - 一种计算非线性结构的应变时间历程的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种计算非线性结构的应变时间历程的方法和装置，属于计算仿真领域。本发明实施例提供的计算非线性结构的应变时间历程的方法和装置，利用预先设置的载荷幅值的最大幅值和最小幅值之间设置的多个增量步，通过仿真的方式得到非线性结构的载荷幅值在最大幅值和最小幅值之间的应力，在某些载荷的应力没有通过仿真的方式得到时，可以通过插值计算的方式得到载荷的应力，从而得到非线性结构的应变时间历程；插值计算的计算量相对于有限元分析的计算量来说要小很多，因此无需耗费大量的时间进行大量的有限元分析就可以得到非线性结构的应变时间历程。

Description

一种计算非线性结构的应变时间历程的方法和装置

技术领域

本发明涉及计算仿真领域，特别涉及一种计算非线性结构的应变时间历程的方法和装置。

背景技术

通常的汽车衬套等由橡胶构成的汽车部件是非线性结构，如要对实际工况下的汽车衬套等非线性结构的使用寿命进行分析，则首先要获得对非线性结构在载荷谱下的应变时间历程，而非线性结构的应变时间历程与所加载的载荷之间不是线性关系，而通常的情况下，只能通过计算方法对线性结构的应变时间历程进行分析；其中，载荷是指非线性结构所受的外力。

通常情况下，通过载荷谱借助有限元分析来获取线性结构的应变时间历程的过程是：通过一次加载载荷谱分析后获得线性结构的应力后进行归一化处理，然后将归一化处理后得到的结果乘以结构的载荷谱来得到该线性结构的应变时间历程。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

在通常情况下获取线性结构的应变时间历程的方法并不适于得到非线性结构应变时间历程，而且，非线性结构在载荷作用下的应变时间历程只能通过有限元分析并得到相应的结果，由于载荷谱持续时间很长，既使花费大量时间，也未免能得到所需要的应变时间历程。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种计算非线性结构的应变时间历程的方法和装置。所述技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供一种计算非线性结构的应变时间历程的方法，所述方法包括：

获取多个循环载荷中记录的载荷的最大幅值和最小幅值，所述循环载荷由载荷的大小和载荷时间的关系表示，所述幅值由表示循环载荷的所述载荷时间和所述载荷大小的关系中记录的载荷最值减去载荷平均值得到；

根据预先在所述载荷的最大幅值和最小幅值之间设置的多个增量步，通过仿真的方式得到所述载荷最大幅值和最小幅值之间的所述多个增量步的应力；

判断所述载荷的所述最大幅值和所述最小幅值之间的任一载荷的应力是否在仿真中得到，得到一判断结果；

若判断结果指示所述载荷的应力未在仿真中得到，则通过插值计算的方式得到所述载荷的应力；

将得到的所述载荷的应力记录到预先设置的记录所述应变时间历程的列表中。

优选地，所述获取多个循环载荷的最大幅值和最小幅值步骤包括：

通过对所述非线性结构的载荷谱进行分析，将所述非线性结构的载荷谱转换成多个循环载荷；

获取每个循环载荷中记录的最值和平均值；

通过获取的最值减去平均值得到每个循环载荷的幅值；

从得到的每个循环载荷的幅值中获取最大幅值和最小幅值。

优选地，所述通过插值计算的方式，得到所述载荷的应力步骤包括：

利用离所述载荷最近的两个增量步得到的应力，通过插值计算的方式，得到所述载荷作用下的应力。

优选地，通过以下公式1对所述载荷的应力进行计算：

${\left[{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}\right]}_i={{\left[{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}\right]}^i}_{\mathrm{fea}}+\left(\frac{{{\left[{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}\right]}^{i+1}}_{\mathrm{fea}}-{{\left[{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}\right]}^i}_{\mathrm{fea}}}{P_{\mathrm{fea}}^{i+1}-P_{\mathrm{fea}}^i}\right)*(P\left(t_i\right)-P_{\mathrm{fea}}^i)---\left(1\right)$

其中，P(t_i)表示时间为t_i时的载荷，[σ_ij]_i表示载荷P(t_i)作用下的应力；表示通过有限元分析的第i个增量步施加的载荷；表示通过有限元分析第i+1个增量步施加的载荷；[σ_ij]ⁱ _fea表示通过有限元分析加载的应力；[σ_ij]ⁱ⁺¹ _fea表示通过有限元分析获得的作用下的应力。

优选地，所述方法还包括：

若判断结果指示所述载荷的应力已在仿真中得到，则将所述载荷的应力记录在所述记录应变时间历程的列表中。

第二方面，本发明实施例提供一种计算非线性结构的应变时间历程的装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取多个循环载荷中记录的载荷的最大幅值和最小幅值，所述循环载荷由载荷的大小和载荷时间的关系表示，所述幅值由表示循环载荷的所述载荷时间和所述载荷大小的关系中记录的载荷最值减去载荷平均值得到；

处理模块，用于根据预先在所述载荷的最大幅值和最小幅值之间设置的多个增量步，通过仿真的方式得到所述载荷最大幅值和最小幅值之间的所述多个增量步的应力；

判断模块，用于判断所述载荷的所述最大幅值和所述最小幅值之间的任一载荷的应力是否在仿真中得到，得到一判断结果；

计算模块，用于若判断结果指示所述载荷的应力未在仿真中得到，则通过插值计算的方式得到所述载荷的应力；

存储模块，用于将得到的所述载荷的应力记录到预先设置的记录所述应变时间历程的列表中。

优选地，所述获取模块用于：

通过对所述非线性结构的载荷谱进行分析，将所述非线性结构的载荷谱转换成多个循环载荷；

获取每个循环载荷中记录的最值和平均值；

通过获取的最值减去平均值得到每个循环载荷的幅值；

从得到的每个循环载荷的幅值中获取最大幅值和最小幅值。

优选地，所述计算模块用于：

利用离所述载荷最近的两个增量步得到的应力，通过插值计算的方式，得到所述载荷作用下的应力。

优选地，所述计算模块中通过以下公式1对所述载荷的应力进行计算：

${\left[{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}\right]}_i={{\left[{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}\right]}^i}_{\mathrm{fea}}+\left(\frac{{{\left[{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}\right]}^{i+1}}_{\mathrm{fea}}-{{\left[{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}\right]}^i}_{\mathrm{fea}}}{P_{\mathrm{fea}}^{i+1}-P_{\mathrm{fea}}^i}\right)*(P\left(t_i\right)-P_{\mathrm{fea}}^i)---\left(1\right)$

其中，P(t_i)表示时间为t_i时的载荷，[σ_ij]_i表示载荷P(t_i)作用下的应力；表示通过有限元分析的第i个增量步施加的载荷；表示通过有限元分析第i+1个增量步施加的载荷；[σ_ij]ⁱ _fea表示通过有限元分析加载的应力；[σ_ij]ⁱ⁺¹ _fea表示通过有限元分析获得的作用下的应力。

优选地，所述存储模块还用于：

若判断结果指示所述载荷的应力已在仿真中得到，则将所述载荷的应力记录在所述记录应变时间历程的列表中。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例提供的计算非线性结构的应变时间历程的方法和装置，利用预先设置的载荷幅值的最大幅值和最小幅值之间设置的多个增量步，通过仿真的方式得到非线性结构的载荷幅值在最大幅值和最小幅值之间的应力，在某些载荷的应力没有通过仿真的方式得到时，可以通过插值计算的方式得到载荷的应力，从而得到非线性结构的应变时间历程；插值计算的计算量相对于有限元分析的计算量来说要小很多，因此无需耗费大量的时间进行大量的有限元分析就可以得到非线性结构的应变时间历程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的计算非线性结构的应变时间历程的方法流程图；

图2是本发明实施例二提供的计算非线性结构的应变时间历程的方法流程图；

图3是本发明实施例二中循环载荷的示意图；

图4是本发明实施例三提供的计算非线性结构的应变时间历程的装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

实施例一

参见图1，本实施例提供一种计算非线性结构的应变时间历程的方法，该方法流程包括：

步骤100、计算机获取多个循环载荷中记录的载荷的最大幅值和最小幅值，循环载荷由载荷的大小和载荷时间的关系表示，幅值由表示循环载荷的载荷时间和载荷大小的关系中记录的载荷最大值减去载荷平均值得到。

步骤101、根据预先在载荷的最大幅值和最小幅值之间设置的多个增量步，计算机通过仿真的方式得到载荷最大幅值和最小幅值之间的多个增量步的应力。

步骤102、计算机判断载荷的最大幅值和最小幅值之间的任一载荷的应力是否在仿真中得到，得到一判断结果。

步骤103、若判断结果指示载荷的应力未在仿真中得到，则计算机通过插值计算的方式得到载荷的应力。

步骤104、计算机将得到的载荷的应力记录到预先设置的记录应变时间历程的列表中。

本实施例提供的计算非线性结构的应变时间历程的方法，利用预先设置的载荷幅值的最大幅值和最小幅值之间设置的多个增量步，通过仿真的方式得到非线性结构的载荷幅值在最大幅值和最小幅值之间的应力，在某些载荷的应力没有通过仿真的方式得到时，可以通过插值计算的方式得到载荷的应力，因此无需耗费大量的时间进行大量的有限元分析就可以得到非线性结构的应变时间历程。

实施例二

参见图2，本发明实施例提供了一种计算非线性结构的应变时间历程的方法，该方法流程包括：

步骤200、计算机获取多个循环载荷中记录的载荷的最大幅值和最小幅值，循环载荷由载荷的大小和载荷时间的关系表示，幅值由表示循环载荷的载荷时间和载荷大小的关系中记录的载荷最大值减去载荷平均值得到。

具体地，步骤200的流程由步骤2001-步骤2002具体描述。

步骤2001、计算机通过对非线性结构的载荷谱进行分析，将非线性结构的载荷谱转换成多个循环载荷。

其中，循环载荷由载荷和载荷时间的关系表示，如图3所示，上面的2个循环载荷就是计算机通过对非线性结构的载荷谱进行分析得到的。

其中，非线性结构可以是汽车衬套等任意形状不规则的弹性结构，这里不再一一赘述。

其中，计算机可以采用现有技术的任意过程对非线性结构的载荷谱进行分析，将非线性结构的载荷谱转换成多个循环载荷，这里不再一一赘述。

步骤2002、计算机获取每个循环载荷中记录的最值和平均值。

其中，最值包括每个循环载荷中载荷的最大值和最小值。

其中，载荷的最大值、最小值和平均值可以从表示循环载荷的载荷的大小和载荷时间的关系中直接得出。

步骤2003、计算机通过获取的最值减去平均值得到每个循环载荷的幅值。

其中，得到的每个循环载荷的幅值形成幅值集合，幅值集合中按照幅值从大到小或者从小到大的顺序对的得到的幅值进行记录。

步骤2004、计算机从得到的每个循环载荷的幅值中获取最大幅值和最小幅值。

具体地，计算机从由每个循环载荷的幅值形成的幅值集合中获取最大幅值和最小幅值。

步骤201、根据预先在载荷的最大幅值和最小幅值之间设置的多个增量步，计算机通过仿真的方式得到载荷最大幅值和最小幅值之间的多个增量步的应力。

其中，增量步是指在载荷最大幅值和最小幅值之间预先设定需要进行仿真得到应力的载荷。

其中，增量步的设置可以根据非线性结构的具体情况进行设定。比如：载荷的最大幅值是3000牛，载荷的最小幅值是-3000牛，那么当增量步设置为200牛时，计算机通过仿真的方式就可以分别得到以下载荷：-3000牛、-2800牛、-2600牛……2600牛、2800牛、3000牛的应力，并对得到的应力和对应的载荷进行记录，形成载荷和对应应力的对应关系表。

当然，增量步也可以设置为其他的数值，这里不再一一赘述。

其中，计算机通过安装的Abaqus、MSC或者Marc等软件对载荷进行仿真得到载荷相应的应力。

步骤202、计算机判断载荷的最大幅值和最小幅值之间的任一载荷的应力是否在仿真中得到，得到一判断结果。

若判断结果指示载荷的应力未在仿真中得到，则进行步骤203。

若判断结果指示载荷的应力在仿真中得到，则进行步骤205。

具体地，计算机会查询某一载荷是否被记录在载荷和对应应力的对应关系表中，如果记录在载荷和对应应力的对应关系表中，那么说明该载荷的应力已经在仿真中得到；如果未记录在载荷和对应应力的对应关系表中，那么说明该载荷的应力未在仿真中得到。

比如：计算机会判断载荷是-1050牛的应力是否已经在仿真中得到，那么计算机就会在载荷和对应应力的对应关系表中查找载荷是否有-1050牛这个数据，如果找到了，说明该载荷是-1050牛的应力已经在仿真中得到，否则就是说明载荷是-1050牛的应力未在仿真中得到。

步骤203、计算机通过插值计算的方式得到载荷的应力。

具体地，计算机利用离载荷最近的两个增量步得到的应力，通过插值计算的方式，得到载荷作用下的应力。

进一步地，通过以下公式1对载荷的应力进行计算：

${\left[{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}\right]}_i={{\left[{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}\right]}^i}_{\mathrm{fea}}+\left(\frac{{{\left[{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}\right]}^{i+1}}_{\mathrm{fea}}-{{\left[{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}\right]}^i}_{\mathrm{fea}}}{P_{\mathrm{fea}}^{i+1}-P_{\mathrm{fea}}^i}\right)*(P\left(t_i\right)-P_{\mathrm{fea}}^i)---\left(1\right)$

其中，P(t_i)表示时间为t_i时的载荷，[σ_ij]_i表示载荷P(t_i)作用下的应力；表示通过有限元分析的第i个增量步施加的载荷；表示通过有限元分析第i+1个增量步施加的载荷；[σ_ij]ⁱ _fea表示通过有限元分析加载的应力；[σ_ij]ⁱ⁺¹ _fea表示通过有限元分析获得的作用下的应力。

其中，[σ_ij]_i、[σ_ij]ⁱ _fea和[σ_ij]ⁱ⁺¹ _fea都是应力矩阵。

比如，要计算载荷-1050牛的应力，那么就应该从载荷和对应应力的对应关系表中查询载荷-1200牛的和载荷-1000牛分别对应的应力，带入到公式1中进行插值计算，就可以得到载荷-1050牛的应力了。在得到载荷-1050牛的应力之后，若还想得到载荷-1030牛的应力，那么就应该将载荷-1050牛和载荷-1000牛对应的应力带入到公式1中进行插值计算，就可以得到载荷-1030牛的应力了。以此类推，就可得到最大幅值和最小幅值之间的任一载荷的应力。

通过步骤203的描述，通过有限次数的有限元分析就可以得到载荷的应力，使得到载荷的应力的计算变得简单易算，大大减小了得到载荷的应力的工作量。

步骤204、计算机将得到的载荷的应力记录到预先设置的记录应变时间历程的列表中。

具体地，计算机将得到的载荷的应力进行应力磨平操作；将进行完应力磨平操作的载荷的应力记录到预先设置的记录应变时间历程的列表中。

步骤205、计算机将载荷的应力记录在记录应变时间历程的列表中。

其中，记录应变时间历程的列表如表1所示：

表1

本实施例提供的计算非线性结构的应变时间历程的方法，利用预先设置的载荷幅值的最大幅值和最小幅值之间设置的多个增量步，通过仿真的方式得到非线性结构的载荷幅值在最大幅值和最小幅值之间的应力，在某些载荷的应力没有通过仿真的方式得到时，可以通过插值计算的方式得到载荷的应力，从而得到非线性结构的应变时间历程；插值计算的计算量相对于有限元分析的计算量来说要小很多，因此无需耗费大量的时间进行大量的有限元分析就可以得到非线性结构的应变时间历程。

实施例三

参见图4，本实施例提供了一种计算非线性结构的应变时间历程的装置，该装置包括：

获取模块300，用于获取多个循环载荷中记录的载荷的最大幅值和最小幅值，循环载荷由载荷的大小和载荷时间的关系表示，幅值由表示循环载荷的载荷时间和载荷大小的关系中记录的载荷最值减去载荷平均值得到；

处理模块301，用于根据预先在载荷的最大幅值和最小幅值之间设置的多个增量步，通过仿真的方式得到载荷最大幅值和最小幅值之间的多个增量步的应力；

判断模块302，用于判断载荷的最大幅值和最小幅值之间的任一载荷的应力是否在仿真中得到，得到一判断结果；

计算模块303，用于若判断结果指示载荷的应力未在仿真中得到，则通过插值计算的方式得到载荷的应力；

存储模块304，用于将得到的载荷的应力记录到预先设置的记录应变时间历程的列表中。

具体地，获取模块300用于：

通过对非线性结构的载荷谱进行分析，将非线性结构的载荷谱转换成多个循环载荷；

获取每个循环载荷中记录的最值和平均值；

通过获取的最值减去平均值得到每个循环载荷的幅值；

从得到的得到每个循环载荷的幅值中获取最大幅值和最小幅值。

计算模块303用于：

利用离载荷最近的两个增量步得到的应力，通过插值计算的方式，得到载荷作用下的应力。

进一步地，计算模块303中通过以下公式对载荷的应力进行计算：

${\left[{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}\right]}_i={{\left[{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}\right]}^i}_{\mathrm{fea}}+\left(\frac{{{\left[{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}\right]}^{i+1}}_{\mathrm{fea}}-{{\left[{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}\right]}^i}_{\mathrm{fea}}}{P_{\mathrm{fea}}^{i+1}-P_{\mathrm{fea}}^i}\right)*(P\left(t_i\right)-P_{\mathrm{fea}}^i)$

其中，P(t_i)表示时间为t_i时的载荷，[σ_ij]_i表示载荷P(t_i)作用下的应力；表示通过有限元分析的第i个增量步施加的载荷；表示通过有限元分析第i+1个增量步施加的载荷；[σ_ij]ⁱ _fea表示通过有限元分析加载的应力；[σ_ij]ⁱ⁺¹ _fea表示通过有限元分析获得的作用下的应力。

进一步地，存储模块304还用于：

若判断结果指示载荷的应力已在仿真中得到，则将载荷的应力记录在记录应变时间历程的列表中。

本实施例提供的计算非线性结构的应变时间历程的装置，利用预先设置的载荷幅值的最大幅值和最小幅值之间设置的多个增量步，通过仿真的方式得到非线性结构的载荷幅值在最大幅值和最小幅值之间的应力，在某些载荷的应力没有通过仿真的方式得到时，可以通过插值计算的方式得到载荷的应力，从而得到非线性结构的应变时间历程；插值计算的计算量相对于有限元分析的计算量来说要小很多，因此无需耗费大量的时间进行大量的有限元分析就可以得到非线性结构的应变时间历程。

需要说明的是：上述实施例提供的计算非线性结构的应变时间历程的装置在计算非线性结构的应变时间历程时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的计算非线性结构的应变时间历程的装置与计算非线性结构的应变时间历程的方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种计算非线性结构的应变时间历程的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取多个循环载荷中记录的载荷的最大幅值和最小幅值，所述循环载荷由载荷的大小和载荷时间的关系表示，所述幅值由表示循环载荷的所述载荷时间和所述载荷大小的关系中记录的载荷最值减去载荷平均值得到；

根据预先在所述载荷的最大幅值和最小幅值之间设置的多个增量步，通过仿真的方式得到所述载荷最大幅值和最小幅值之间的所述多个增量步的应力；

判断所述载荷的所述最大幅值和所述最小幅值之间的任一载荷的应力是否在仿真中得到，得到一判断结果；

若判断结果指示所述载荷的应力未在仿真中得到，则通过插值计算的方式得到所述载荷的应力；

将得到的所述载荷的应力记录到预先设置的记录所述应变时间历程的列表中。

2.根据权利要求1所述的计算非线性结构应变时间历程的方法，其特征在于，所述获取多个循环载荷的最大幅值和最小幅值步骤包括：

通过对所述非线性结构的载荷谱进行分析，将所述非线性结构的载荷谱转换成多个循环载荷；

获取每个循环载荷中记录的最值和平均值；

通过获取的最值减去平均值得到每个循环载荷的幅值；

从得到的每个循环载荷的幅值中获取最大幅值和最小幅值。

3.根据权利要求1所述的计算非线性结构应变时间历程的方法，其特征在于，所述通过插值计算的方式，得到所述载荷的应力步骤包括：

利用离所述载荷最近的两个增量步得到的应力，通过插值计算的方式，得到所述载荷作用下的应力。

4.根据权利要求3所述的计算非线性结构应变时间历程的方法，其特征在于，通过以下公式1对所述载荷的应力进行计算：

${\left[{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}\right]}_i={{\left[{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}\right]}^i}_{\mathrm{fea}}+\left(\frac{{{\left[{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}\right]}^{i+1}}_{\mathrm{fea}}-{{\left[{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}\right]}^i}_{\mathrm{fea}}}{P_{\mathrm{fea}}^{i+1}-P_{\mathrm{fea}}^i}\right)*(P\left(t_i\right)-P_{\mathrm{fea}}^i)---\left(1\right)$

其中，P(t_i)表示时间为t_i时的载荷，[σ_ij]_i表示载荷P(t_i)作用下的应力；表示通过有限元分析的第i个增量步施加的载荷；表示通过有限元分析第i+1个增量步施加的载荷；[σ_ij]ⁱ _fea表示通过有限元分析加载的应力；[σ_ij]ⁱ⁺¹ _fea表示通过有限元分析获得的作用下的应力。

5.根据权利要求1所述的计算非线性结构应变时间历程的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若判断结果指示所述载荷的应力已在仿真中得到，则将所述载荷的应力记录在所述记录应变时间历程的列表中。

6.一种计算非线性结构的应变时间历程的装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取多个循环载荷中记录的载荷的最大幅值和最小幅值，所述循环载荷由载荷的大小和载荷时间的关系表示，所述幅值由表示循环载荷的所述载荷时间和所述载荷大小的关系中记录的载荷最值减去载荷平均值得到；

处理模块，用于根据预先在所述载荷的最大幅值和最小幅值之间设置的多个增量步，通过仿真的方式得到所述载荷最大幅值和最小幅值之间的所述多个增量步的应力；

判断模块，用于判断所述载荷的所述最大幅值和所述最小幅值之间的任一载荷的应力是否在仿真中得到，得到一判断结果；

计算模块，用于若判断结果指示所述载荷的应力未在仿真中得到，则通过插值计算的方式得到所述载荷的应力；

存储模块，用于将得到的所述载荷的应力记录到预先设置的记录所述应变时间历程的列表中。

7.根据权利要求6所述的计算非线性结构应变时间历程的装置，其特征在于，所述获取模块用于：

通过对所述非线性结构的载荷谱进行分析，将所述非线性结构的载荷谱转换成多个循环载荷；

获取每个循环载荷中记录的最值和平均值；

通过获取的最值减去平均值得到每个循环载荷的幅值；

从得到的每个循环载荷的幅值中获取最大幅值和最小幅值。

8.根据权利要求6所述的计算非线性结构应变时间历程的装置，其特征在于，所述计算模块用于：

利用离所述载荷最近的两个增量步得到的应力，通过插值计算的方式，得到所述载荷作用下的应力。

9.根据权利要求8所述的计算非线性结构应变时间历程的装置，其特征在于，所述计算模块中通过以下公式1对所述载荷的应力进行计算：

${\left[{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}\right]}_i={{\left[{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}\right]}^i}_{\mathrm{fea}}+\left(\frac{{{\left[{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}\right]}^{i+1}}_{\mathrm{fea}}-{{\left[{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}\right]}^i}_{\mathrm{fea}}}{P_{\mathrm{fea}}^{i+1}-P_{\mathrm{fea}}^i}\right)*(P\left(t_i\right)-P_{\mathrm{fea}}^i)---\left(1\right)$

其中，P(t_i)表示时间为t_i时的载荷，[σ_ij]_i表示载荷P(t_i)作用下的应力；表示通过有限元分析的第i个增量步施加的载荷；表示通过有限元分析第i+1个增量步施加的载荷；[σ_ij]ⁱ _fea表示通过有限元分析加载的应力；[σ_ij]ⁱ⁺¹ _fea表示通过有限元分析获得的作用下的应力。

10.根据权利要求6所述的计算非线性结构应变时间历程的装置，其特征在于，所述存储模块还用于：

若判断结果指示所述载荷的应力已在仿真中得到，则将所述载荷的应力记录在所述记录应变时间历程的列表中。