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申请/专利权人:贵州大学
摘要:本发明公开了一种高温合金本构参数逆向识别方法及模型。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kAB、平均剪切应变γAB、平均剪切应变速率和平均温升TAB;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。本发明具有计算精度高、可靠性和准确性高的特点。
主权项: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kAB、平均剪切应变γAB、平均剪切应变速率γAB和平均温升TAB;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;kAB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Fc、切深抗力Ft和切屑厚度hc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;hc为切屑厚度;α为刀具前角;剪切面AB的平均剪切应力kAB由式3计算: 式中,Fs为剪切力,φ为剪切角,h为切削深度,w为切削宽度;Fs由式4计算:Fs=Fccosφ-Ftsinφ4;使用Waldorf’s滑移线场模型修正切削力的过程如下:滑移线场的几何角度θplow、γplow、ηplow根据几何和摩擦关系由式20~22计算: ηplow=0.5·cos-1μplow22式中,ρplow为由于刃口钝圆半径引起的未加工凸起部分与水平面的夹角;μplow为金属死区摩擦因子,在死区接触部位,剪应力接近于切屑的流动应力,取0.99;扇形区半径R由式23计算: 犁耕力由式24、25计算: Pc为切向梨耕力,Pt为法向梨耕力;综合考虑刃口钝圆半径与进给量的影响,ρplow=20°;其中τs为材料的屈服应力;基于Waldorf理论,正交切削过程中的切削力为切屑成形力和梨耕力的总和,切屑成形力由式26、27计算:Fc=FC-Pc26Ft=FT-Pt27式中,FC为实验测得的主切削力,FT为实验测得切深抗力;将以上计算得到的切削成形力带入Oxley模型中计算得到主剪切面AB上的平均剪切应力、平均剪切应变和平均剪切应变速率,然后利用利用米塞斯屈服准则,由式28计算得到等效应力σAB、等效应变εAB和等效应变速率
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百度查询: 贵州大学 一种高温合金本构参数逆向识别方法及模型
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