[發(fā)明專利]一種抗拉強(qiáng)度1200MPa的冷軋雙相鋼動態(tài)變形本構(gòu)模型建立方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710707597.7
• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN107609223B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋仁伯;姜龍;魏然;李宜
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: G16C60/00
• 分類號: G16C60/00;G06F30/25;G06F119/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京金智普華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種抗拉強(qiáng)度1200MPa的冷軋雙相鋼動態(tài)變形本構(gòu)模型建立方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

1)通過1200MPa冷軋雙相鋼在動態(tài)變形條件下的拉伸實驗，獲得1200MPa冷軋雙相鋼在室溫條件下的拉伸性能數(shù)據(jù)；

2)根據(jù)1200MPa冷軋雙相鋼金相組織照片統(tǒng)計出鐵素體、馬氏體的晶粒尺寸及其體積分?jǐn)?shù)，并應(yīng)用于新構(gòu)建的本構(gòu)模型中；

3)計算1200MPa冷軋雙相鋼在動態(tài)變形條件下的絕熱溫升；

4)確定本構(gòu)模型參數(shù)；

5)驗證本構(gòu)模型；

所述步驟1)中1200MPa冷軋雙相鋼動態(tài)拉伸實驗，其應(yīng)變速率分別為：1s^-1、10s^-1、100s^-1、500s^-1、1000s^-1，在Zwick HTM16020高速拉伸試驗機(jī)上進(jìn)行實驗，最終得到1200MPa冷軋雙相鋼在1s^-1～1000s^-1五個應(yīng)變速率條件下的應(yīng)力應(yīng)變曲線；

所述步驟4)具體為選用包含鐵素體、馬氏體晶粒尺寸因素，各相體積分?jǐn)?shù)因素，細(xì)晶強(qiáng)化效應(yīng)，應(yīng)變速率敏感性以及應(yīng)變、應(yīng)變速率、溫度之間的耦合效應(yīng)的新型本構(gòu)模型，通過軟件的擬合計算得到本構(gòu)模型的參數(shù)；

所述步驟3)對升高的溫度進(jìn)行計算，并帶入到新構(gòu)建的本構(gòu)模型中；計算絕熱溫升的方程為：

其中ΔG為機(jī)械能向熱能轉(zhuǎn)變量；ρ為材料密度；c_v為定容比熱；η為塑性功轉(zhuǎn)變成變形熱的因數(shù)；ε₁為最小真應(yīng)變；ε₂為最大真應(yīng)變；ε為真應(yīng)變；σ為真應(yīng)力，將室溫設(shè)定為t_室溫＝25℃，則絕熱溫升后的開爾文溫度T＝t_室溫+ΔT+273.15；

所述步驟4)中本構(gòu)模型參數(shù)確定包括：

步驟41)：BCC金屬Zerilli-Armstrong模型最終方程如下面公式所示：

其中σ₀為初始屈服強(qiáng)度；為應(yīng)變速率；ε為有效塑性應(yīng)變；C₁，C₂，C₃，C₄為材料常數(shù)；

步驟42)考慮雙相鋼中鐵素體及馬氏體的晶粒尺寸，相體積分?jǐn)?shù)以及晶粒細(xì)化效應(yīng)，將模型變形為：

其中D為相應(yīng)相粗晶粒尺寸；

步驟43)：對應(yīng)變速率強(qiáng)化效應(yīng)多項式進(jìn)行二次化修正，將模型公式變?yōu)椋?/p>

步驟44)：將模型最終構(gòu)成如下所示：

步驟45)：將實驗數(shù)據(jù)帶到新構(gòu)建的本構(gòu)模型中，利用軟件擬合，求出本構(gòu)模型中各個參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述本構(gòu)模型驗證方法如下：將本構(gòu)模型得到的應(yīng)力應(yīng)變曲線與實驗真實的應(yīng)力應(yīng)變曲線進(jìn)行比較，引入度量模型與實驗值擬合優(yōu)度的指標(biāo)可決系數(shù)R²，其數(shù)值越接近1表示模型擬合優(yōu)度越好，進(jìn)一步驗證本構(gòu)模型的精確程度。