[發明專利]材料本構方程參數標定方法、裝置及計算機設備

有效

• 申請號: 202310019903.3
• 申請日: 2023-01-06
• 公開（公告）號: CN115831295B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 徐志強;宋小雨;趙經緯;趙丕植;史曉成;李秀磊;王國軍;李英東;胡國強;任思蒙
• 申請（專利權）人: 中鋁材料應用研究院有限公司
• 主分類號: G16C60/00
• 分類號: G16C60/00;G01N3/08
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 董文倩

1.一種參數標定方法，其特征在于，包括：

測試金屬材料，得到所述金屬材料在準靜態及動態下的拉伸力-位移實驗曲線；

對所述金屬材料的所述拉伸力-位移實驗曲線進行變換處理，得到所述金屬材料在準靜態及動態下分別對應的真實應力-真實塑性應變實驗曲線；

根據所述金屬材料在準靜態下的第一參考應變率對應的真實應力-真實塑性應變實驗曲線，確定所述金屬材料對應的Johnson-Cook材料本構方程中參數值A、參數值B和參數值n；

根據所述真實應力-真實塑性應變實驗曲線，確定所述金屬材料在多個第二參考應變率下的多個真實塑性應變各自對應的多個真實應力值，其中，所述多個第二參考應變率分別為所述金屬材料在準靜態及動態下的應變率；

將所述金屬材料對應的Johnson-Cook材料本構方程轉化為以所述金屬材料的應變率函數為自變量、以關于流動應力和等效塑性應變的函數為因變量的線性函數方程；

根據所述金屬材料在多個第二參考應變率下的多個真實塑性應變各自對應的多個真實應力值對所述Johnson-Cook材料本構方程轉化得到的線性函數方程進行線性擬合，得到所述Johnson-Cook材料本構方程中的參數值C，其中，所述參數值C為應變率敏感系數，所述金屬材料對應的Johnson-Cook材料本構方程中的參數值C為所述金屬材料在不同應變率下的唯一C值。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對所述金屬材料的所述拉伸力-位移實驗曲線進行變換處理，得到所述金屬材料在準靜態及動態下分別對應的真實應力-真實塑性應變實驗曲線，包括：

對所述金屬材料的所述拉伸力-位移實驗曲線進行變換處理，得到所述金屬材料的工程應力-應變實驗曲線；

對所述金屬材料的所述工程應力-應變實驗曲線進行變換處理，得到所述金屬材料的真實應力-真實應變實驗曲線；

分解所述真實應力-真實應變實驗曲線，得到所述金屬材料的真實應力-真實塑性應變實驗曲線。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，基于如下公式對所述金屬材料的所述拉伸力-位移實驗曲線進行變換處理，得到所述金屬材料在準靜態及動態下分別對應的真實應力-真實塑性應變實驗曲線：其中，F為試驗機拉伸載荷，A為所述金屬材料的試件標距原始橫截面積，Δl為所述金屬材料的試件標距段的變形量，l為所述金屬材料的試件標距原始長度，為工程應力，為工程應變，為真實應力，為真實應變，為真實塑性應變，為彈性階段真實應變，E為所述金屬材料的彈性模量。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述金屬材料的Johnson-Cook材料本構方程為：，其中，為流動應力，為等效塑性應變，為當前應變率，為準靜態下參考應變率，?A、B、n、C為材料參數，參數值A為所述金屬材料在參考應變率下的屈服強度，參數值B為應變強化系數，參數值n為強化指數。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據所述金屬材料在多個第二參考應變率下的多個真實塑性應變各自對應的多個真實應力值對所述Johnson-Cook材料本構方程轉化得到的線性函數方程進行線性擬合，得到所述Johnson-Cook材料本構方程中的參數值C，包括：

根據所述金屬材料在多個第二參考應變率下的多個真實塑性應變各自對應的多個真實應力值，確定所述Johnson-Cook材料本構方程轉化得到的線性函數方程中的函數自變量值x_i和函數因變量值，其中，參數值C為所述函數自變量值的系數；

根據所述函數自變量值x_i和所述函數因變量值，擬合得到所述參數值C。