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申请/专利权人:烟台大学;北京钢研高纳科技股份有限公司
摘要:本发明公开了一种高效建立高温合金高温热变形过程中动态再结晶模型的方法,包括以下步骤:对圆柱试样进行宽广变形域的热压缩变形,观测试样所有特征位置的晶粒尺寸和动态再结晶分数;构建经摩擦和温度修正的本构方程,用于有限元模拟合金在变形过程中的等效应变场;基于实验和有限元数据,利用机器学习拟合Avrami动态再结晶模型中的未知常量,从而构建能够准确描述合金晶粒组织演变的物理方程;对高通量双圆锥台试样进行热压缩,利用实验获得的晶粒尺寸对模型进行验证;将动态再结晶模型应用于有限元软件之中。充分利用材料基因工程和人工智能技术,本方法能够快速和准确地建立高温合金热变形动态再结晶模型,加速完善对变形高温合金组织预测的能力。
主权项:1.一种建立高温合金在高温热变形过程中动态再结晶动力学模型的方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、对圆柱形试样进行宽广变形区间内的热压缩变形,观察并统计试样所有特征位置,即分别沿试样径向和轴向从中心到边缘位置的晶粒尺寸和动态再结晶分数;S2、构建经摩擦和温度修正的合金材料本构方程并代入到有限元模拟之中,利用有限元模拟合金在变形过程中的等效应变场;S3、基于实验晶粒尺寸和动态再结晶分数、有限元等效应变场、Avrami动态再结晶模型框架,以最终晶粒尺寸和动态再结晶分数为拟合目标,利用机器学习拟合动态再结晶动力学模型中的6个未知常量,从而构建能够准确描述合金晶粒组织演变的物理方程;S4、对高通量双圆锥台试样进行热压缩实验,利用实验获得的晶粒尺寸对基于机器学习方法建立的动态再结晶模型的精度进行实验验证;S5、将动态再结晶模型应用于有限元软件之中,利用有限元模拟合金在热变形过程中的晶粒尺寸和动态再结晶分数,并与实验晶粒尺寸进行对比。
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