[发明专利]一种高温合金本构参数逆向识别方法及模型

权利要求书

1.一种高温合金本构参数逆向识别方法，其特征在于，基于Oxley模型和正交切削试验，通过测量正交切削中的切削力和切屑厚度，计算高温合金材料在主剪切区剪切面AB的平均剪切应力k_AB、平均剪切应变γ_AB、平均剪切应变速率和平均温升T_AB；使用Waldorf’s滑移线场模型修正切削力；通过准静态压缩试验得到的应力应变曲线拟合高温合金材料J_C本构模型中的应变硬化项参数：初始屈服强度A、硬化模量B、应变率敏感系数n，再把J_C本构模型中剩余的2个参数：应变硬化指数C和热软化系数m作为优化目标，通过优化算法搜索参数A、B、C、n、m的最优组合。

2.根据权利要求1所述的高温合金本构参数逆向识别方法，其特征在于，k_AB的计算过程如下：

利用正交切削试验的正交切削中测量的主切削力F_c、切深抗力F_t和切屑厚度h_c进行计算；

Oxley模型中的剪切角φ通过测量正交切削试验中变形切屑的厚度来获得，由式(2)计算：

式中，h为切削深度；h_c为切屑厚度；α为刀具前角；

剪切面AB的平均剪切应力k_AB由式(3)计算：

式中，F_s为剪切力，φ为剪切角，h为切削深度，w为切削宽度；

F_s由式(4)计算：

F_s＝F_ccosφ-F_tsinφ (4)。

3.根据权利要求2所述的高温合金本构参数逆向识别方法，其特征在于，γ_AB由式(5)计算：

4.根据权利要求2所述的高温合金本构参数逆向识别方法，其特征在于，的计算过程如下：

基于Oxley模型中剪切面AB的平均剪切应变速率与剪切速度V_s成正比，与剪切带的长度l_AB成反比，由式(6)～式(8)计算：

式中，C_o为l_AB和第一剪切区域厚度△S₁之比：l_AB/△S₁；

C_o由式(9)～式(12)计算：

F_ns＝F_csinφ+F_tcosφ (9)

式中，p_A和p_B分别为剪切带端点处的静水应力；参数A、B、n分别为J_C本构模型的初始屈服强度、硬化模量和应变率敏感系数；σ_AB和ε_AB分别为等效应力和等效应变；F_ns为作用于剪切面AB的法向力。