CN116542082A - 一种膜片热压成型时变形预测方法、装置、设备和介质 - Google Patents

一种膜片热压成型时变形预测方法、装置、设备和介质 Download PDF

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CN116542082A CN202310161387.8A CN202310161387A CN116542082A CN 116542082 A CN116542082 A CN 116542082A CN 202310161387 A CN202310161387 A CN 202310161387A CN 116542082 A CN116542082 A CN 116542082A
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diaphragm
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胡广洪
吴汉
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Shanghai Jiaotong University
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Keshida Shanghai Intelligent Equipment Co ltd
Shanghai Jiaotong University
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Abstract

本申请涉及热压成型领域，公开了一种膜片热压成型时变形预测方法、装置、设备和介质，包括根据希尔屈服准则确定待预测PC膜片的等效应力；根据等效应力与待预测PC膜片的屈服应力的大小关系，确定待预测PC膜片的状态；状态为弹性状态或塑性状态；根据与状态对应的预设应力应变关系，确定待预测PC膜片的应变。本申请通过希尔屈服准则确定待预测PC膜片的等效应力，由等效应力与屈服应力的大小关系，确定待预测PC膜片处于弹性还是塑性状态，进而根据不同状态下的预设应力应变关系确定出应变，即预测出待预测PC膜片热压在热压变形时的变形情况。借助希尔屈服准则可以准确的描述出待预测PC膜片的屈服行为，进而使预测的变形情况更准确。

Description

一种膜片热压成型时变形预测方法、装置、设备和介质
技术领域
本申请涉及热压成型领域，特别是涉及一种膜片热压成型时变形预测方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质。
背景技术
PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)具有良好的抗冲击、抗热畸变性能，而且耐候性好、硬度高，广泛应用于汽车、航空航天、建材等行业中，例如汽车的照明系统、仪表板、加热板、除霜器等。当将PC膜片加工成带有指示图案的面板时，一般是先在平整的PC膜片上印刷涂料，经过热压成型后涂料形成所需的指示图案。在热压成型时，需要准确预测出PC膜片各个位置的变形情况，以使形成的指示图案与面板背面对应的按键对准。例如，需要将PC膜片加工成带有照明指示图案的面板时，照明指示图案的位置需要与面板背面的按键对准，若对不准，当驾驶员按压面板上的照明指示图案时，则无法开启照明系统。
因此，准确预测出PC膜片在热压成型时发生的形变非常重要，也是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种膜片热压成型时变形预测方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质，以提升膜片变形预测准确性。
为解决上述技术问题，本申请提供一种膜片热压成型时变形预测方法，包括：
根据希尔屈服准则确定待预测PC膜片的等效应力；
根据所述等效应力与所述待预测PC膜片的屈服应力的大小关系，确定所述待预测PC膜片的状态；所述状态为弹性状态或塑性状态；
根据与所述状态对应的预设应力应变关系，确定所述待预测PC膜片的应变。
可选的，与塑性状态对应的所述预设应力应变关系的建立过程包括：
获取PC膜片在单向拉伸实验时的应力和应变；
拟合所述应力和所述应变，得到塑性状态下的所述预设应力应变关系。
可选的，与弹性状态对应的所述预设应力应变关系的建立过程包括：
获取PC膜片在外部应力作用下，随着时间变化的应变率；
根据所述应变率和时间确定所述PC膜片的应变；
根据所述应变和所述外部应力得到所述弹性状态下的所述预设应力应变关系。
可选的，还包括：
获取PC膜片处于塑性状态时在不同一维方向的应变；
将不同一维方向的应变转换为三维方向的应变。
可选的，根据希尔屈服准则确定待预测PC膜片的等效应力之前，还包括：
对所述待预测PC膜片进行仿真建模，得到所述待预测PC膜片的有限元模型。
可选的，还包括：
获取待预测PC膜片在不同温度、不同拉伸速度下对应于温度和拉伸速度的试验最大拉伸应力对应拉伸应变；
根据所述试验最大拉伸应力对应拉伸应变确定所述待预测PC膜片的失效模型。
本申请还提供一种膜片热压成型时变形预测装置，包括：
第一确定模块，用于根据希尔屈服准则确定待预测PC膜片的等效应力；
第二确定模块，用于根据所述等效应力与所述待预测PC膜片的屈服应力的大小关系，确定所述待预测PC膜片的状态；所述状态为弹性状态或塑性状态；
第三确定模块，用于根据与所述状态对应的预设应力应变关系，确定所述待预测PC膜片的应变。
可选的，还包括：
第一获取模块，用于获取PC膜片在单向拉伸实验时的应力和应变；
拟合模块，用于拟合所述应力和所述应变，得到塑性状态下的所述预设应力应变关系。
本申请还提供一种电子设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述任一种所述膜片热压成型时变形预测方法的步骤。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种所述膜片热压成型时变形预测方法的步骤。
本申请所提供的一种膜片热压成型时变形预测方法，包括：根据希尔屈服准则确定待预测PC膜片的等效应力；根据所述等效应力与所述待预测PC膜片的屈服应力的大小关系，确定所述待预测PC膜片的状态；所述状态为弹性状态或塑性状态；根据与所述状态对应的预设应力应变关系，确定所述待预测PC膜片的应变。
可见，本申请在对PC膜片热压成型时的变形情况进行预测时，通过希尔屈服准则确定待预测PC膜片的等效应力，然后通过等效应力与待预测PC膜片的屈服应力之间的大小关系，确定待预测PC膜片是处于弹性状态还是塑性状态，进而根据不同状态下的预设应力应变关系确定出待预测PC膜片的应变，即预测出待预测PC膜片热压在热压变形时的变形情况。借助希尔屈服准则可以准确的描述出待预测PC膜片的屈服行为，进而使得预测的待预测PC膜片的变形情况更加准确。
此外，本申请还提供一种具有上述优点的装置、电子设备和计算机可读存储介质。
附图说明
为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请实施例所提供的一种膜片热压成型时变形预测方法的流程图；
图2为本申请实施例所提供的另一种膜片热压成型时变形预测方法的流程图；
图3为本申请实施例所提供的一种有限元模型示意图；
图4为本申请实施例所提供的PC膜片热压成形工艺流程图；
图5为由图4所示工艺流程得到的PC膜片样品示意图；
图6为图5所示PC膜片样品各个测量点位实测位置度和仿真位置度的对比以及位置偏差率的图；
图7为对PC膜片在不同方向拉伸取样的示意图；
图8为PC膜片去除弹性阶段和颈缩点以后部分的真实应力-塑性应变曲线；
图9为PC膜片根据本申请构建的模型得到的应力应变曲线；
图10为PC膜片根据本申请构建的模型得到的应力应变曲线与试验拉伸应力和试验拉伸应变曲线得到的真实应力-应变的实验曲线的对比图；
图11为本申请实施例提供的膜片热压成型时变形预测装置的结构框图；
图12为本申请实施例提供的电子设备的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
正如背景技术部分所述，目前在将PC膜片热压成型得到带有图案的部件时，需要准确的预测出PC膜片各个位置的变形情况。但是目前并没有可以准确预测PC膜片变形情况的方法。
有鉴于此，本申请提供一种膜片热压成型时变形预测方法，请参考图1，该方法包括：
步骤S101：根据希尔屈服准则确定待预测PC膜片的等效应力。
待预测PC膜片的希尔屈服准则为：
式中，σeq为待预测PC膜片的等效应力，σxx为平面x方向的应力，σyy为平面y方向的应力，σxy为平面内与x方向、y方向夹角为45°方向的应力，A1、A2、A3、A12为正交各向异性材料系数。
下面对正交各向异性材料系数的确定过程进行介绍。
在PC膜片拉伸主方向0°、45°和90°取样进行拉伸试验，在PC膜片屈服时，计算PC膜片塑性应变比：
式中，rβ为取样角度为β时的塑性应变比，β为取样角度，εb为PC膜片宽度方向应变，εt为PC膜片厚度方向应变。
根据塑性应变比求各材料系数：
本申请采用希尔屈服准则确定待预测PC膜片的等效应力，也即基于希尔屈服准则建立待预测PC膜片的本构模型，可以更好的描述待预测PC膜片的屈服行为。
可选的，根据希尔屈服准则确定待预测PC膜片的等效应力之前，还包括：
对所述待预测PC膜片进行仿真建模，得到所述待预测PC膜片的有限元模型。
建立有限元模型时可以使用有限元软件HyperForm进行建立。
步骤S102：根据所述等效应力与所述待预测PC膜片的屈服应力的大小关系，确定所述待预测PC膜片的状态；所述状态为弹性状态或塑性状态。
当待预测PC膜片的等效应力小于最小屈服应力时，待预测PC膜片处于弹性状态；当待预测PC膜片的等效应力不小于最小屈服应力时，待预测PC膜片处于塑性状态。
步骤S103：根据与所述状态对应的预设应力应变关系，确定所述待预测PC膜片的应变。
当待预测PC膜片处于弹性状态时，应力和应变对应一种预设应力应变关系；当待预测PC膜片处于塑性状态时，应力和应变对应另一种预设应力应变关系，下面对不同状态下的应力应变关系的确定过程进行阐述。
与塑性状态对应的所述预设应力应变关系的建立过程包括：
步骤S11：获取PC膜片在单向拉伸实验时的应力和应变。
单向拉伸实验指PC膜片在一个方向(一维方向)上进行拉伸。PC膜片是各向同性的，不同方向的应力应变是相同的。
本申请中对获取的单向拉伸试验的应力应变数据的数量不做限定，可自行选取。
步骤S12：拟合所述应力和所述应变，得到塑性状态下的所述预设应力应变关系。
与弹性状态对应的所述预设应力应变关系的建立过程包括：
步骤S21：获取PC膜片在外部应力作用下，随着时间变化的应变率。
步骤S22：根据所述应变率和时间确定所述PC膜片的应变。
步骤S23：根据所述应变和所述外部应力得到所述弹性状态下的所述预设应力应变关系。
下面将步骤S21～步骤S23三个步骤结合起来阐述。
当PC膜片处于弹性状态时，PC膜片弹性应力为：
{σ}＝{σx，σy，σxy} (4)
采用显式时间积分和应变率计算：
式中，σel为弹性应力，t为时间，E为弹性模量，v为泊松比，L为材料参数矩阵，为应变率；
其中：
作用在PC膜片厚度上的两个剪应力：
式中，为与y方向、z方向夹角为45°方向的弹性剪应力，α为剪切因子，/>为与x方向、z方向夹角为45°方向的弹性剪应力，/>为与y方向、z方向夹角为45°方向的剪应变率(应变速率)，/>为与x方向、z方向夹角为45°方向的剪应变率(应变速率)，σyz为与y方向、z方向夹角为45°方向的剪应力，σxz为与x方向、z方向夹角为45°方向的剪应力，E为弹性模量，v为泊松比。
通过施加外部载荷(随时间变化的应力)，计算得到随时间变化的应变率，由于应变＝应变率*时间，从而确定应力应变关系。
本申请在对PC膜片热压成型时的变形情况进行预测时，通过希尔屈服准则确定待预测PC膜片的等效应力，然后通过等效应力与待预测PC膜片的屈服应力之间的大小关系，确定待预测PC膜片是处于弹性状态还是塑性状态，进而根据不同状态下的预设应力应变关系确定出待预测PC膜片的应变，即预测出待预测PC膜片热压在热压变形时的变形情况。借助希尔屈服准则可以准确的描述出待预测PC膜片的屈服行为，进而使得预测的待预测PC膜片的变形情况更加准确。
请参考图2，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，膜片热压成型时变形预测方法包括：
步骤S201：根据希尔屈服准则确定待预测PC膜片的等效应力。
步骤S202：根据所述等效应力与所述待预测PC膜片的屈服应力的大小关系，确定所述待预测PC膜片的状态；所述状态为弹性状态或塑性状态。
步骤S203：根据与所述状态对应的预设应力应变关系，确定所述待预测PC膜片的应变。
步骤S204：获取PC膜片处于塑性状态时在不同一维方向的应变。
应力应变计算式为：
式中，f是结合硬化塑性的屈服面函数，是等效塑性应变率，/>为应变率，/>为应力变化率，/>为y方向的应力变化率，C为等效材料常数，/>为伸长率，H为塑性应变率系数，为塑性应变率，/>为屈服面函数导数，σeq为等效应力。
等效应力σeq可以表示为:
公式(13)用米塞斯屈服准则表达时，
关联塑性的正态规律式(12)为:
公式(9)以增量形式表示为:
式中，{σ*}为弹性增量得到的应力分量，[C]是平面应力中的弹性矩阵，n为时刻，[A]为屈服准则系数矩阵，ε为应变，εp为等效塑性应变，εp为塑性应变。
根据应力应变计算中的方程式(9)～式(15)可得非线性方程:
f(dεp)＝0 (16)
式中，f为结合硬化塑性的屈服面函数。
将带入式(15)得：
[B]{σ}n+1＝{σ*}
将应力变量改为得:
其中，
对角线矩阵为：
其中，是矩阵[Q]的雅克比矩阵，式(18)可以写成：
所以屈服面式(16)的表达式为:
其中，
根据上述公式即可得到一维方向的应变。
步骤S205：将不同一维方向的应变转换为三维方向的应变。
将各个一维方向的应变转换为三维方向的应变时，进行迭代计算，对fn+1求导：
式中，为塑性状态下n+1时刻的三维方向应变。
三维方向的应变在待预测PC膜片成形仿真中可以体现出待预测PC膜片在成形过程中是如何变形的，即可以得到待预测PC膜片在每一时间段的变形情况。
在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，膜片热压成型时变形预测方法还包括：
获取待预测PC膜片在不同温度、不同拉伸速度下对应于温度和拉伸速度的试验最大拉伸应力对应拉伸应变；
根据所述试验最大拉伸应力对应拉伸应变确定所述待预测PC膜片的失效模型。
本实施例中通过试验最大拉伸应力对应拉伸应变确定得到待预测PC膜片的失效模型，从而根据失效模型得到待预测PC膜片发生断开时的应力和应变。
下面以一具体情况对本申请实施例提供的膜片热压成型时变形预测方法准确性进行验证。
步骤1、根据PC膜片实物图进行有限元建模：汽车膜片热压成形仿真实验使用商业有限元软件HyperForm，PC膜片初始网格使用2mm四边形壳单元，具体有限元模型如图3所示。主要包括上模板4、PC膜片3、压边圈2和凸模1。在PC膜片热压成形仿真中，压边圈2和上模板4、凸模1采用线弹性模型，材料性能设为弹性模量210GPa，泊松比0.3，密度为7800Kg/m3。PC膜片3材料性能则设为弹性模量为1500MPa，泊松比为0.3，密度为1200Kg/m3。
步骤2、有限元软件HyperForm中LAW73模型提供希尔准则，基于希尔准则建立PC膜片的本构模型，确定PC膜片的等效应力，根据等效应力和最小屈服应力的大小关系判断PC膜片时处于弹性阶段还是塑性阶段；并将PC材料拉伸试验所得到的应力-应变数据输入到模型中；
步骤3、仿真边界条件：热压成形工艺过程分为四个步骤，热压成形工艺过程具体如图4所示。
(1)PC膜片3放置在压边圈2上表面，上模板4下压将PC膜片3固定，加热板5加热PC膜片3；
(2)撤去加热板5，下模板4上行一定行程，对PC膜片3进行预拉伸；
(3)通过气体分段加压，使PC膜片3与下模板2完全贴合，实现PC膜片3成形；
(4)气体泄压，模具打开，取出PC膜片制品；
表1膜片热压成形工艺参数
步骤4、得到的PC膜片样品如图5所示，并在PC膜片样品上选出8个测量点，测量点位置如图5所示。实测均值和仿真值如表2所示，实测均值是对10个PC膜片样品分别进行八个点位的测量，取测量结果的平均值，仿真值是指通过PC膜片热压成形仿真结果计算出8个点位的平面坐标。
表2
由表2可知，实测均值和仿真值的结果非常接近。
下面对仿真值进行评估和验证。
位置度计算公式为：
式中，xt、yt分别是实际测量x、y坐标的均值，mm；xs、ys分别是仿真测量x、y坐标的值，mm；Lt是实际测量均值位置度，mm；Ls是仿真测量位置度，mm；L是实测值与仿真偏差位置度，mm。
偏差率计算公式为：
实测位置度和仿真位置度的对比以及位置偏差率如图6所示。
下面以一具体实施例为例阐述本申请。
在23℃、60℃、100℃、120℃和140℃温度下试验拉伸速度为5mm/min、50mm/min、100mm/min、200mm/min、300mm/min和500mm/min的拉伸实验，分别得到对应温度和拉伸速度下的试验弹性模量、试验泊松比、试验最大拉伸应力、试验最大拉伸应力对应拉伸应变、试验拉伸应力和试验拉伸应变曲线。其中，PC膜片的失效模型是基于试验最大拉伸应力对应拉伸应变确定。试验弹性模量E＝1900、试验泊松比v＝0.3代入公式(4)～公式(8)，对PC膜片的弹性应力进行求解：
其中：
则两个剪应力:
其中，α＝5/6。
根据本发明的构建方法首先包括在PC膜片拉伸主方向0°、45°和90°取样，如图7所示，进行拉伸试验，在材料屈服时，根据式37计算塑性应变比，根据式(2)计算PC膜片希尔屈服准则材料系数，计算结果如下表3所示。
表3
则公式(1)表示为：
根据本申请得到的基于拉伸实验的PC膜片考虑应变、应变率和温度效应的塑性应力应变曲线，由于其试验方法一致，下面以PC膜片在温度为23℃，应变速率为0.0008/s载荷下的拉伸试验所得的试验数据为例，进行相关的数据处理，并将其用于描述PC膜片进入塑性阶段的应力应变曲线。
拉伸测试生成用于仿真模型的材料数据，数据仅在颈缩点之前有效。在塑性变形范围内，塑性变形横截面积永久减小是非常重要的，继续使用工程应力不再准确，为了解决材料颈缩问题，在材料模型中使用真实应力和真实应变，其中所有输出均以真实应力和真实应变表示非线性材料。真实应力考虑了拉伸试样的瞬时面积，真实应变是通过对拉伸试验过程中长度无穷小变化的所有比率求和而获得的。试验测量出来的数据比较振荡，数据点较多，在仿真材料模型中要求一条光滑的曲线，振荡曲线需要进行过滤处理，用尽量少的点输入到模型中去会更加经济有效，避免大量无效计算，最终获得去除弹性阶段和颈缩点以后部分的真实应力-塑性应变曲线，如图8所示，工程应力应变转换成真实应力、真实应变的公式如下：
σtr＝σe(1+εe) (28)
εtr＝ln(1+εe) (29)
其中，σtr为真实应力，εtr为真实应变，σe为工程应力，εe为工程应变。
将所有试验数据经过过滤处理后的真实应力-塑性应变曲线，根据切断法外推到应变率10％，将其作为考虑应变、应变率和温度效应描述PC膜片进入塑性阶段后的应力应变曲线。放入材料模型中的应力应变曲线如图9所示，屈服应力值等于塑性应变为零时的真实应力。其中，图9中各个曲线对应的温度T和应变率sr分别为：
曲线a6：T＝298，sr＝0.08；曲线a5：T＝298，sr＝0.05；曲线a4：T＝298，sr＝0.032；曲线a3：T＝298，sr＝0.016；曲线a2：T＝298，sr＝0.008；曲线a1：T＝298，sr＝0.0008；
曲线b6：T＝333，sr＝0.08；曲线b5：T＝333，sr＝0.05；曲线b4：T＝333，sr＝0.032；曲线b3：T＝333，sr＝0.016；曲线b2：T＝333，sr＝0.008；曲线b1：T＝333，sr＝0.0008；
曲线c6：T＝373，sr＝0.08；曲线c5：T＝373，sr＝0.05；曲线c4：T＝373，sr＝0.032；曲线c3：T＝373，sr＝0.016；曲线c2：T＝373，sr＝0.008；曲线c1：T＝373，sr＝0.0008；
曲线d6：T＝393，sr＝0.08；曲线d5：T＝298，sr＝0.05；曲线d4：T＝393，sr＝0.032；曲线d3：T＝393，sr＝0.016；曲线d2：T＝393，sr＝0.008；曲线d1：T＝393，sr＝0.0008；
曲线e6：T＝413，sr＝0.08；曲线e5：T＝413，sr＝0.05；曲线e4：T＝413，sr＝0.032；曲线e3：T＝413，sr＝0.016；曲线e2：T＝413，sr＝0.008；曲线e1：T＝413，sr＝0.0008；
曲线f6：T＝433，sr＝0.08；曲线f5：T＝433，sr＝0.05；曲线f4：T＝433，sr＝0.032；曲线f3：T＝433，sr＝0.016；曲线f2：T＝433，sr＝0.008；曲线f1：T＝433，sr＝0.0008。
如果希尔等效应力大于屈服应力，则：1.更新材料厚度方向应变；2.计算新的材料厚度，材料厚度变化由公式(30)～公式(32)计算；3.使用材料本构塑性面、应变和应变率计算应力，应力在塑性面上的投影，可通过基于牛顿法(公式(22))的投影迭代来完成。
材料厚度变化计算过程为：
采用增量法计算法向应变εzz，可以考虑硬化阶段大应变下壳层的缩颈现象。塑性中的不可压缩性假设给出:
式中膜应变分量和/>由式(14)计算为:
面应力假设dσzz＝0，可以求解dεzz:
由材料模型计算结果得到的应力应变曲线与试验拉伸应力和试验拉伸应变曲线得到的真实应力-应变的实验曲线进行对比，如图10所示，由于实验曲线与模拟结果曲线良好的吻合度，可以证明本发明构建的PC材料模型可以准确描述材料在不同变形条件下的力学行为。
本发明构建的PC材料模型中希尔准则准确描述了材料的屈服行为，描述材料塑性硬化的应力应变曲线，考虑了应变、应变率和温度效应，可以综合考虑动态变化的因素对材料性能的影响，适用于材料成形仿真。
下面对本申请实施例提供的膜片热压成型时变形预测装置进行介绍，下文描述的膜片热压成型时变形预测装置与上文描述的膜片热压成型时变形预测方法可相互对应参照。
图11为本申请实施例提供的膜片热压成型时变形预测装置的结构框图，参照图10膜片热压成型时变形预测装置可以包括：
第一确定模块100，用于根据希尔屈服准则确定待预测PC膜片的等效应力；
第二确定模块200，用于根据所述等效应力与所述待预测PC膜片的屈服应力的大小关系，确定所述待预测PC膜片的状态；所述状态为弹性状态或塑性状态；
第三确定模块300，用于根据与所述状态对应的预设应力应变关系，确定所述待预测PC膜片的应变。
本实施例的膜片热压成型时变形预测装置用于实现前述的膜片热压成型时变形预测方法，因此膜片热压成型时变形预测装置中的具体实施方式可见前文中的膜片热压成型时变形预测方法的实施例部分，例如，第一确定模块100，第二确定模块200，第三确定模块300，分别用于实现上述膜片热压成型时变形预测方法中步骤S101，S102，S103，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。
可选的，膜片热压成型时变形预测装置还包括：
第一获取模块，用于获取PC膜片在单向拉伸实验时的应力和应变；
拟合模块，用于拟合所述应力和所述应变，得到塑性状态下的所述预设应力应变关系。
可选的，膜片热压成型时变形预测装置还包括：
第二获取模块，用于获取PC膜片在外部应力作用下，随着时间变化的应变率；
第四确定模块，用于根据所述应变率和时间确定所述PC膜片的应变；
第三获取模块，用于根据所述应变和所述外部应力得到所述弹性状态下的所述预设应力应变关系。
可选的，膜片热压成型时变形预测装置还包括：
第四获取模块，用于获取PC膜片处于塑性状态时在不同一维方向的应变；
转换模块，用于将不同一维方向的应变转换为三维方向的应变。
可选的，膜片热压成型时变形预测装置还包括：
仿真模块，用于对所述待预测PC膜片进行仿真建模，得到所述待预测PC膜片的有限元模型。
可选的，膜片热压成型时变形预测装置还包括：
第四获取模块，用于获取待预测PC膜片在不同温度、不同拉伸速度下对应于温度和拉伸速度的试验最大拉伸应力对应拉伸应变；
第五确定模块，用于根据所述试验最大拉伸应力对应拉伸应变确定所述待预测PC膜片的失效模型。
下面对本申请实施例提供的电子设备进行介绍，下文描述的电子设备与上文描述的膜片热压成型时变形预测方法可相互对应参照。
图12为本申请实施例提供的电子设备的结构框图，包括：
存储器11，用于存储计算机程序；
处理器12，用于执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述膜片热压成型时变形预测方法的步骤。
下面对本申请实施例提供的计算机可读存储介质进行介绍，下文描述的计算机可读存储介质与上文描述的膜片热压成型时变形预测方法可相互对应参照。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述膜片热压成型时变形预测方法的步骤。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本申请所提供的膜片热压成型时变形预测方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种膜片热压成型时变形预测方法，其特征在于，包括：
根据希尔屈服准则确定待预测PC膜片的等效应力；
根据所述等效应力与所述待预测PC膜片的屈服应力的大小关系，确定所述待预测PC膜片的状态；所述状态为弹性状态或塑性状态；
根据与所述状态对应的预设应力应变关系，确定所述待预测PC膜片的应变。
2.如权利要求1所述的膜片热压成型时变形预测方法，其特征在于，与塑性状态对应的所述预设应力应变关系的建立过程包括：
获取PC膜片在单向拉伸实验时的应力和应变；
拟合所述应力和所述应变，得到塑性状态下的所述预设应力应变关系。
3.如权利要求1所述的膜片热压成型时变形预测方法，其特征在于，与弹性状态对应的所述预设应力应变关系的建立过程包括：
获取PC膜片在外部应力作用下，随着时间变化的应变率；
根据所述应变率和时间确定所述PC膜片的应变；
根据所述应变和所述外部应力得到所述弹性状态下的所述预设应力应变关系。
4.如权利要求2所述的膜片热压成型时变形预测方法，其特征在于，还包括：
获取PC膜片处于塑性状态时在不同一维方向的应变；
将不同一维方向的应变转换为三维方向的应变。
5.如权利要求1所述的膜片热压成型时变形预测方法，其特征在于，根据希尔屈服准则确定待预测PC膜片的等效应力之前，还包括：
对所述待预测PC膜片进行仿真建模，得到所述待预测PC膜片的有限元模型。
6.如权利要求1至5任一项所述的膜片热压成型时变形预测方法，其特征在于，还包括：
获取待预测PC膜片在不同温度、不同拉伸速度下对应于温度和拉伸速度的试验最大拉伸应力对应拉伸应变；
根据所述试验最大拉伸应力对应拉伸应变确定所述待预测PC膜片的失效模型。
7.一种膜片热压成型时变形预测装置，其特征在于，包括：
第一确定模块，用于根据希尔屈服准则确定待预测PC膜片的等效应力；
第二确定模块，用于根据所述等效应力与所述待预测PC膜片的屈服应力的大小关系，确定所述待预测PC膜片的状态；所述状态为弹性状态或塑性状态；
第三确定模块，用于根据与所述状态对应的预设应力应变关系，确定所述待预测PC膜片的应变。
8.如权利要求7所述的膜片热压成型时变形预测装置，其特征在于，还包括：
第一获取模块，用于获取PC膜片在单向拉伸实验时的应力和应变；
拟合模块，用于拟合所述应力和所述应变，得到塑性状态下的所述预设应力应变关系。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述膜片热压成型时变形预测方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述膜片热压成型时变形预测方法的步骤。
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