allgosts.ru35. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. МАШИНЫ КОНТОРСКИЕ35.020. Информационные технологии (ИТ) в целом

ГОСТ Р 57700.16-2018 Численное моделирование физических процессов. Процессы ударного взаимодействия. Верификация и валидация численных моделей высокоскоростных ударов и внедрений. Общие требования

Обозначение:
ГОСТ Р 57700.16-2018
Наименование:
Численное моделирование физических процессов. Процессы ударного взаимодействия. Верификация и валидация численных моделей высокоскоростных ударов и внедрений. Общие требования
Статус:
Действует
Дата введения:
01/01/2019
Дата отмены:
-
Заменен на:
-
Код ОКС:
35.020

Текст ГОСТ Р 57700.16-2018 Численное моделирование физических процессов. Процессы ударного взаимодействия. Верификация и валидация численных моделей высокоскоростных ударов и внедрений. Общие требования


ГОСТ Р 57700.16-2018



НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Процессы ударного взаимодействия. Верификация и валидациячисленных моделей высокоскоростных ударов и внедрений

Общие требования

Numerical modeling of physical processes. Processes ofimpact interaction. Verification and validation of numerical modelsof high-velocity impacts and penetrations. General requirements



ОКС 35.020

Датавведения 2019-01-01

Предисловие

Предисловие

1РАЗРАБОТАН Закрытым акционерным обществом "Т-Сервисы" (ЗАО"Т-Сервисы")

2ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 700"Математическое моделирование и высокопроизводительныевычислительные технологии"

3УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства потехническому регулированию и метрологии от 6 февраля 2018 г. N56-ст

4ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


Правила применениянастоящего стандарта установлены в статье26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "Остандартизации в Российской Федерации". Информация обизменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (посостоянию на 1 января текущего года) информационном указателе"Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок- в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты".В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандартасоответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячноминформационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующаяинформация, уведомление и тексты размещаются также в информационнойсистеме общего пользования - на официальном сайте Федеральногоагентства по техническому регулированию и метрологии в сетиИнтернет (www.gost.ru)

1Область применения


Настоящий стандартустанавливает общие требования к процедурам валидацииматематических моделей динамического деформирования и разрушениятвердых тел при высокоскоростном ударном нагружении, а такжевалидации результатов моделирования высокоскоростных ударов ивнедрений.

Область применениянастоящего стандарта ограничивается быстропротекающими процессами,сопровождающимися интенсивными деформациями и разрушением. Длятаких процессов характерны наличие зависимости свойств материаловот скоростей деформаций, адиабатические условия протекания,возникновение упругопластических и ударных волн, разрушениематериалов и конструкций, сопровождающееся образованием и развитиемтрещин и дислокаций.

Стандарт такжеустанавливает требования к формату численных расчетных моделей ипредставлению результатов моделирования с целью валидации расчетныхмоделей.

Применение настоящегостандарта является обязательным при подтверждении адекватностисмоделированных процессов высокоскоростного ударного взаимодействияи внедрения поведению объектов реального мира.

2Нормативные ссылки


Внастоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующиестандарты:

ГОСТ Р 57188 Численное моделированиефизических процессов. Термины и определения

ГОСТ Р 57700.7 Численное моделированиефизических процессов. Процессы ударного взаимодействия. Термины иопределения

Примечание - Припользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действиессылочных стандартов в информационной системе общего пользования -на официальном сайте Федерального агентства по техническомурегулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодномуинформационному указателю "Национальные стандарты", которыйопубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускамежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" затекущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дананедатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующуюверсию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версиюизменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который данадатированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этогостандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если послеутверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на которыйдана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающееположение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуетсяприменять без учета данного изменения. Если ссылочный стандартотменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него,рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3Термины и определения


Внастоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 57188 и ГОСТ Р 57700.7.

4Сокращения


Внастоящем стандарте применены следующие сокращения:

БЭ - базовыйэксперимент;

ВЭ - валидационныйэксперимент;

ВЭД - вторичныеэкспериментальные данные;

ИО - испытательноеоборудование;

КМ - компьютерноемоделирование;

КПО - конструктивноподобный образец;

МАВЭ - материальныйвалидационный эксперимент;

МОВЭ - модельныйвалидационный эксперимент;

МПМ - модель поведенияматериала;

НДС -напряженно-деформированное состояние;

ОМ - объектмоделирования;

ПО - программноеобеспечение;

ПЭД - первичныеэкспериментальные данные;

СИ - средстваизмерения;

ЧРМ - численная расчетнаямодель;

ЭУ - экспериментальныеустановки.

5Требования к моделям поведения материалов при высокоскоростномударном нагружении

5.1 Определяющиесоотношения, уравнения состояния и критерии разрушения,составляющие модель поведения материала при высокоскоростномударном воздействии, должны учитывать зависимость своих параметровот скорости деформации и температуры при описаниитермомеханического поведения материала в условиях ударногонагружения.

5.2 МПМ должна учитыватьлокальный адиабатический разогрев материала вследствие рассеяниякинетической энергии.

5.3 МПМ должна допускатьсвою валидацию на основании результатов ударных экспериментов.

5.4 МПМ должна адекватноописывать поведение материала при ударном нагружении в возможноболее широком диапазоне скоростей деформации и температур. Приприменении МПМ как элемента ЧРМ указывают диапазон скоростейдеформации и температур, в котором допускается применение даннойМПМ.

5.5 Параметры МПМопределяются на основании результатов БЭ в возможно более широкомдиапазоне скоростей деформаций и температур.

5.6 БЭ должныобеспечивать физически обоснованные данные, применимые дляопределения параметров МПМ в возможно более широком диапазонескоростей деформации, температур и видов НДС.

5.7 БЭ должныобеспечивать воспроизводимость ПЭД с учетом систематических ошибокизмерения параметров экспериментов и естественного разбросатермомеханических характеристик материалов.

6Требования к процедуре валидации моделей поведения материалов привысокоскоростном ударном нагружении

6.1 Выводы овалидируемости той или иной МПМ при высокоскоростном ударномнагружении делают на основе отчета о валидации МПМ.

6.2 Отчет о валидации МПМявляется основным документом, обосновывающим способность МПМмоделировать поведение материала при высокоскоростных ударах ивнедрениях с заявляемой погрешностью рассчитываемых параметров.

6.3 Состав и содержаниеотчета о валидации МПМ должны соответствовать требованиямнастоящего стандарта.

6.4 Отчет о валидации МПМдолжен содержать следующие разделы:

-Объект валидации;

-Матрица валидации;

-Описание МАВЭ;

-Результаты валидации МПМ;

-Описание экспериментальных установок и представлениеэкспериментальных данных;

-Перечень источников.

6.5 В разделе "Объектвалидации" приводят описание валидируемой МПМ со ссылками насоответствующие литературные источники или иные источники,содержащие математическое обоснование основных положениймодели.

6.6 В разделе "Матрицавалидации" должна быть приведена матрица валидации МПМ.

6.6.1 Матрица валидацииМПМ для каждого моделируемого материала представляется в видетаблицы и является иллюстрацией того, в какой области проведенавалидация МПМ.

6.6.2 В матрице валидациидолжны быть указаны:

-перечень МАВЭ с указанием погрешности получения ПЭД и ВЭД,используемых для валидации МПМ;

-значения параметров, характеризующих МАВЭ.

6.6.3 Рекомендуемаяструктура матрицы валидации МПМ приведена в приложении А.

6.6.4 Постановки МАВЭ,включенных в матрицу валидации, должны быть подробно описаны.

6.6.5 В зависимости отиспользованных математических моделей объекта и моделей поведенияматериалов в качестве МАВЭ рекомендуется применять приведенные нижеэкспериментальные методики:

-плосковолновой ударный эксперимент [1], [2];

-метод разрезного стержня Гопкинсона [1], [3], [4];

-копровые испытания [1];

-метод Тэйлора [1], [4].

Эти методики хорошозарекомендовали себя для экспериментального изучения процессовударного нагружения, исследования свойств материалов и процессов ихвзаимодействия в широком диапазоне скоростей деформаций и амплитудударных нагрузок; имеют хорошее теоретическое обоснование,разработанные методики регистрации параметров; многократноапробированы для широкого спектра материалов. Для их проведенияиспользуют стандартизированное или типовое экспериментальноеоборудование и средства измерения.

6.6.6 Для подтвержденияадекватности полученных с применением МПМ расчетных значенийпараметров и их погрешностей в заявленном диапазоне скоростейдеформаций применения МПМ должно быть приведено обоснованиедостаточности информации, включенной в матрицу валидации МПМ.

6.7 В разделе "ОписаниеМАВЭ" должен быть приведен перечень экспериментов, использованныхдля обоснования МПМ, и краткое (но достаточное для понимания)описание каждого из них со ссылкой на источник информации, где этоописание приведено подробно.

6.7.1 При описании должныбыть указаны максимальные и средние отличия в сопоставляемыхпараметрах, допускаемые авторами МАВЭ.

6.8 В разделе "Результатывалидации МПМ" должны быть приведены результаты валидации МПМ и иханализ. В качестве результатов валидации МПМ и их анализаприводят:

-результаты сопоставлений расчетов, выполненных с использованиемвалидируемой МПМ, и результатов МАВЭ. Они должны быть ясно изложеныс обоснованием и оценкой достоверности сопоставления. Следуетуказывать, в какой области не получено удовлетворительноесовпадение результатов расчетов с применением МПМ и МАВЭ;

-обоснование полноты и достаточности проведенных сопоставлений.Должна быть дана количественная оценка расхождения результатов МАВЭи МПМ, приведена погрешность расчетных параметров в заявленнойобласти.

6.8.1 Результатысопоставления результатов, полученных с использованием МПМ и МАВЭ,должны быть приведены на одном рисунке в одинаковом масштабе.

6.8.2 Результатырасчетов, полученных с использованием МПМ и МАВЭ, в приложении котчету должны быть представлены в виде табличных данных.

6.9 В разделе "Описаниеэкспериментальных установок и представление экспериментальныхданных" приводят описание экспериментальных установок, используемыхдля МАВЭ, - место нахождения, наименование, инвентарный номер, датыизготовления и ввода оборудования в эксплуатацию, сведения опроведенных модификациях, технические характеристики установок,сведения о поверке (при применении) либо калибровке, фотографииоборудования. Отдельно приводят описания и характеристики средстврегистрации, описание формата регистрируемых данных и методов ихобработки, сведения о погрешности экспериментальных данных.

6.10 В разделе "Переченьисточников" приводят библиографический список источников,использованных при составлении отчета о валидации МПМ.