[发明专利]一种硬化延迟材料的本构关系模型的建立方法

说明书

技术领域

本发明属于材料塑性加工力学及材料力学性能研究领域，尤其是一种硬化延迟材料的本构关系模型的建立方法。 

背景技术

建立准确的适合于不同应力—应变规律的材料热变形本构关系模型对于分析材料变形特征和成形性能、优化塑性成形工艺及模具结构具有重要意义。传统的材料在塑性变形硬化阶段，其流动应力随应变的变化梯度（dσ/dε）是逐渐减小的。而对于某些材料，在塑性变形硬化阶段，其流动应力随应变的变化梯度（dσ/dε）是逐渐增大的，将这种材料模型定义为硬化延迟材料模型，见图1。硬化延迟材料模型与常规材料模型有明显区别，即材料加工硬化发生了明显延迟现象。本发明专利就是针对这种硬化延迟材料模型，提出了一种适用于硬化延迟材料的本构关系模型及建立方法。 

传统材料的本构关系模型一般采用Arrhenius方程来描述应力—应变关系，即Arrhenius方程型材料本构关系模型。本发明专利提出了一种新的数学模型来建立硬化延迟材料的本构关系模型。 

发明内容

本发明的目的就是提出了一种适用于硬化延迟材料的本构关系模型的建立方法。 

采用的技术方案是： 

一种硬化延迟材料的本构关系模型的建立方法，其特征在于采用模型σ=k₁·exp(k₂·ε)+k₃·sin(k₄·ε+k₅)（1）来表征硬化延迟材料的本构关系模型，式中，k₁、k₂、k₃、k₄、k₅是与变形温度T及应变速率有关的参数，由材料真实应力—应变实验数据确定。 

上述的一种硬化延迟材料模型的本构关系模型中，其相关参数确定方法如下：(1)根据实验数据以及数据处理软件拟合计算，可以直接确定参数k₄的值；(2)根据实验数据以及数据处理软件拟合计算，确定参数k₁与温度T的关系；(3)根据实验数据以及数据处理软件拟合计算,确定参数k₅与ln的关系；(4)根据实验数据以及数据处理软件拟合计算，确定参数k₂与变形温度T及应变速率之间关系；(5)根据实验数据以及数据处理软件拟合计算，确定参数k₃与变形温度T及应变速率之间关系；(6)将确定的参数k₁、k₂、k₃、k₄、k₅表达式，代入式（1），即可得到硬化延迟材料的本构关系模型， 

其中，参数k₁、k₂、k₃、k₄、k₅与变形温度T及应变速率的关系见式（2），由材料真实应力—应变实验数据确定。