[發明專利]一種識別焊縫不同區域材料靜態力學性能參數的檢測方法

無效

• 申請號: 201110255869.7
• 申請日: 2011-08-31
• 公開（公告）號: CN102288499A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 徐峰祥;李光耀;孫光永;付磊
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G01N3/40
• 分類號: G01N3/40
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪;周長清

1.一種識別焊縫不同區域材料靜態力學性能參數的檢測方法，其特征在于，步驟為：

(1)制備焊縫壓痕試驗試件：將試樣進行切割、對表面進行打磨、拋光以制成標準試件；

(2)對于步驟(1)所制備的試樣，在垂直焊縫方向上的整個焊縫區域內選取若干個點進行硬度試驗，根據所得硬度值進行分區；

(3)在步驟(2)所分區域中進行壓痕試驗，得到不同區域的載荷-深度曲線；

(4)建立并驗證壓痕試驗有限元模型：根據壓痕試驗的物理過程建立壓痕試驗有限元模型并對壓痕試驗有限元模型的精度進行驗證；在驗證過程中，首先對均勻母材進行拉伸試驗以得到應力應變關系，并通過壓痕試驗得到試驗載荷-深度曲線；然后，將得到的應力應變關系作為已知參數輸入到壓痕試驗有限元數值模型中得到仿真載荷-深度曲線；將仿真載荷-深度曲線與試驗載荷-深度曲線進行對比以驗證壓痕試驗有限元模型的正確性，直至得到正確的壓痕試驗有限元模型；

(5)根據壓痕試驗有限元數值模型的模擬結果與對應的實驗結果以得到焊縫不同區域處的目標響應函數優化數學模型，目標響應函數優化數學模型中包含目標函數與約束函數，待求力學性能參數以及每個參數的取值范圍；

(6)結合優化遺傳算法，設定運行初值參數，根據步驟(5)所選的目標響應函數不斷迭代逼近每個選取點的試驗曲線，迭代的過程中若達到收斂準則，則迭代終止，該迭代步下的力學參數即是在合適區間下的最優解，從而求出焊縫區域的靜態力學性能參數。

2.根據權利要求1所述的識別焊縫不同區域材料靜態力學性能參數的檢測方法，其特征在于：所述步驟(3)中，在所分區域進行至少三個壓痕試驗。

3.根據權利要求1所述的識別焊縫不同區域材料靜態力學性能參數的檢測方法，其特征在于：所述目標響應函數優化數學模型為下式：

Minmize:Δf(x1,x2,···xn)=Σi=1m(Fiexp(x1,x2,···xn)-Fisim(x1,x2,···,xn)Fiexp(x1,x2,···,xn))2Subject to:x1L≤x1≤x1Ux2L≤x2≤x2U···xnL≤xn≤xnU]]>

式中，x₁，x₂，…，x_n為待求參數，(i＝1，2，…n)分別是待求參數的上限和下限，為通過納米壓痕試驗得到的連續壓痕載荷，為有限元仿真時求得的壓痕載荷，m為時間增量步總數。