[发明专利]一种获取镍基单晶各向异性材料参数的反演方法

权利要求书

1.一种获取镍基单晶各向异性材料参数的反演方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)通过光滑试件获取镍基单晶材料[001]向工程应力-工程应变曲线，并将其转化为[001]向真应力-真应变曲线；

(2)基于步骤(1)得到的[001]向真应力-真应变曲线，将该曲线分为弹性段与塑性段两部分，通过origin软件采用线性拟合的方式建立[001]向双线性本构模型；

(3)通过ansys软件建立三种具有不同类型缺口的缺口试件的有限元模型，而后对有限元模型进行网格划分；

(4)在ansys软件中选用广义Hill材料模型，定义各方向材料参数都为步骤(1)所述的镍基单晶材料[001]向的参数；

(5)在缺口试样的有限元模型一端设置所有方向位移为0的约束，在另一端设置轴向位移1mm的约束，采用大变形有限元法进行计算，完成后导出端面处的载荷-位移曲线；

(6)导出前述步骤(4)～(5)的计算命令流，建立ansys批处理程序，将三种缺口模型的批处理程序、载荷-位移曲线、计算命令流导入isight软件；

(7)在isight软件中设定优化变量为除[001]方向外其它方向材料参数，优化方法选择Hooke-Jeeves，优化目标为三种缺口试件预测载荷-位移曲线与试验载荷-位移曲线的残差最小化，优化结束便可获得非[001]向材料参数。

2.根据权利要求1所述的获取镍基单晶各向异性材料参数的反演方法，其特征在于：所述步骤(1)中，光滑试件通过拉伸试验获得镍基单晶材料[001]向工程应力-应变曲线(σ_E-ε_E)，选取最高点前的曲线，由如下变换公式转化为真应力-应变曲线(σ_T-ε_T)；

上式中，σ_E表示工程应力，ε_E表示工程应变，σ_T表示真应力，ε_T表示真应变。

3.根据权利要求1所述的获取镍基单晶各向异性材料参数的反演方法，其特征在于：所述步骤(3)中，缺口试件的有限元模型在缺口附近处的网格密度大于其它部位。

4.根据权利要求1所述的获取镍基单晶各向异性材料参数的反演方法，其特征在于：所述步骤(4)中，剪切方向屈服应力设定为[001]向屈服应力的倍。

5.根据权利要求1所述的获取镍基单晶各向异性材料参数的反演方法，其特征在于：所述步骤(7)中，通过excel表格进行残差运算。