[發明專利]一種鎂基納米復合材料觸變塑性成形本構模型的建立方法

在審

• 申請號: 201410384048.7
• 申請日: 2014-08-06
• 公開（公告）號: CN104156590A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 閆洪;邱洪旭;劉少平;胡志
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G06F17/50
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

1.一種鎂基納米復合材料觸變塑性成形本構模型的建立方法，其特征是按以下步驟：

1)根據鎂基納米復合材料的觸變塑性成形實驗所得的數據，得到應力σ、應變ε、應變速率溫度T、液相率f_L、增強相納米顆粒的體積分數f_p之間的非線性關系式：

σ∝exp(a+bfp+cfp2+d/T)·ϵn·ϵ·m·[1-βfL]a1·[1+(αϵ·)mfp]a2]]>

式中：σ為應力；ε為應變；為應變速率；T為溫度；f_L為液相率；f_p為增強相納米顆粒的體積分數；a,b,c,d,a₁和a₂為常數項；n為應變硬化指數；m為應變速率敏感指數；β為幾何參數；α為修正系數；

2)在上述關系式基礎上，考慮由納米顆粒引起Orowan增強機制對復合材料屈服強度的影響，因此，鎂基納米復合材料觸變成形本構模型表達為：

σ=exp(a+bfp+cfp2+d/T)·ϵn·ϵ·m·[1-βfL]a1·[1+(αϵ·)mfp]a2[1+fOrowan]a3---(1)]]>

式中：a₃為常數；f_Oroan為Orowan增強機制相關的增強因子，表示為：

fOrowan=2Gmbσs(π/6fp)1/3dp---(2)]]>

式中：b為柏松矢量；dp為增強相納米顆粒直徑；Gm為剪切模量；σ_S為基體材料的屈服強度；fp為增強相納米顆粒體積分數；

式(2)可簡化為：

fOrowan=λfp13dp-1---(3)]]>

式中：λ為材料系數；f_p為增強相納米顆粒體積分數；d_p為增強納米顆粒直徑；

3)由此可得鎂基納米復合材料觸變塑性成形本構模型：

σ=exp(a+bfp+cfp2+d/T)·ϵn·ϵ·m·[1-βfL]a1·[1+(αϵ·)mfp]a2[1+λfp1/3]a3---(4)]]>

4)將式(4)兩邊取對數，進行非線形回歸轉化為線形回歸處理，將鎂基納米復合材料在半固態下的觸變塑性成形實驗數據代進式中后，并對其修正系數α值進行不斷修正，以使得中的m值與中的m一致。