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申请/专利权人：天津理工大学
摘要：本发明公开了一种描述植物卷须生长形态的有限元仿真方法，步骤S1、构建植物卷须的初始形态模型，设置卷须生长的仿真条件，S2、基于超弹性Neo‑Hookean模型和有限变形理论，建立描述植物卷须生长的本构关系，S3、构建描述植物卷须生长的本构模型，S4、基于植物卷须的初始形态模型和步骤S3的迭代结果，得到植物卷须生长形态的仿真结果；该方法针对非线性大变形超弹性材料引入有限变形理论建立了不同的本构关系，建立包括各向同性和各项异性自由生长的本构关系，通过改变有限变形理论当中的生长函数，准确模拟植物卷须生长的形态变化；采用隐式Newton‑Raphson积分迭代法，提高模型算法的稳定性，使得迭代更加准确迅速。
主权项：1.一种描述植物卷须生长形态的有限元仿真方法，其特征在于，步骤如下：S1、构建植物卷须的初始形态模型，为初始形态模型匹配与待仿真植物卷须一致的植物特性参数，包括密度和力学常数构成；设置卷须生长的仿真条件；S2、基于超弹性Neo-Hookean模型和有限变形理论，建立用于描述植物卷须生长的本构关系，包括用于描述组织的生长过程的总变形梯度、变形梯度的雅可比行列式J、弹性左Cauchy-Green变形张量、Cauchy应力和切线刚度；S3、基于步骤S2建立的本构关系，构建用于描述植物卷须生长的本构模型，以基于步骤S1设定的植物特性参数和仿真条件，通过有限元仿真的方法获取卷须生长过程中若干个时刻的状态变量和迭代结束时刻卷须上各生长点的最终位置坐标；状态变量包括各迭代时刻t下的切线刚度张量和Cauchy应力；S4、基于步骤S1构建的植物卷须的初始形态模型，以及由步骤S3的本构模型迭代得到的卷须生长过程中各迭代时刻的Cauchy应力和切线刚度、卷须生长函数、以及迭代结束时刻卷须上各生长点的最终位置坐标，对植物卷须的生长形态持续进行有限元仿真，最终得到植物卷须生长形态的仿真结果。
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百度查询： 天津理工大学 一种描述植物卷须生长形态的有限元仿真方法
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