[发明专利]一种镍基单晶合金基于滑移系的Walker模型材料常数的获取方法

权利要求书

1.一种镍基单晶合金基于滑移系的Walker模型材料常数的获取方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据镍基单晶合金不同取向单轴受载时力学性能的对称性将基于滑移系的Walker模型简化，得到不同取向单轴应力与稳态蠕变率之间的关系，其中取向包括：[001]取向、[010]取向、[100]取向、[011]取向、[101]取向、[110]取向、[111]取向；

(2)结合简化后所获得的[001]取向单轴应力与稳态蠕变率之间的关系采用至少3条具有稳定蠕变段的[001]取向蠕变曲线，结合[001]取向应力-应变曲线，进行除以外的八面体滑移系材料常数的获取，利用[011]取向应力-应变曲线，获取八面体滑移系材料常数

(3)结合简化后所获得的[111]取向单轴应力与稳态蠕变率之间的关系，采用具有稳定蠕变段的[111]取向蠕变曲线，结合[111]取向应力-应变曲线进行六面体滑移系材料常数的获取；

(4)对镍基单晶合金变形行为进行模拟，若所得到的迟滞回线、循环应力-应变曲线、疲劳应力范围响应模拟结果的应力和应变误差大于设定精度，则认为模拟结果不满足精度要求，增加步骤(2)、(3)所用具有稳定蠕变段的[001]取向蠕变曲线、[001]取向应力-应变曲线、[011]取向的应力-应变曲线、具有稳定蠕变段的[111]取向蠕变曲线、[111]取向应力-应变曲线的数量，并重复(2)、(3)过程，直至满足模拟结果的应力和应变误差小于设定精度的要求；

所述步骤(1)中，基于滑移系的Walker模型简化包括：镍基单晶合金[001]/[010]/[100]取向、[011]/[101]/[110]取向以及[111]取向单轴受载时基于滑移系的Walker模型滑移剪应变率、背应力率和阻应力演化方程的简化；镍基单晶合金力学性能具有对称性，[010]取向和[100]取向的简化与[001]取向一致，[101]取向和[110]取向的简化与[011]取向一致，对于基于滑移系的Walker模型，第r个八面体滑移系上的滑移剪应变率、背应力率和阻应力的演化方程为：

其中，n、p、为温度相关的八面体滑移系材料常数；为八面体Schmid应力；为第r个八面体滑移系上的滑移剪应变率；分别为第r个八面体滑移系上的背应力、背应力率和阻应力；Ψ_r为Takeuchi-Kuramoto应力；为八面体non-Schmid应力；和Ψ_r反映了流动应力的不对称性；

第r个六面体滑移系上的滑移剪切应变率、背应力率和阻应力的演化方程为：

其中，m、q、为温度相关的六面体滑移系材料常数；为六面体Schmid应力；为第r个六面体滑移系上的滑移剪应变率；和分别为六面体滑移系上的背应力、背应力率和阻应力。

2.根据权利要求1所述的一种镍基单晶合金基于滑移系的Walker模型材料常数的获取方法，其特征在于：所述镍基单晶合金在[001]取向单轴受载时，基于滑移系的Walker模型的八面体滑移系上的滑移剪应变率、背应力率以及阻应力的演化方程简化为：

其中，为存在非零的Schmid应力的八面体滑移系上的滑移剪应变率；ω^o、分别为存在非零的Schmid应力的八面体滑移系上的背应力、背应力率和阻应力；

在总体坐标系下，[001]取向的非弹性应变率为：

其中，为[001]取向的非弹性应变率，为存在非零的Schmid应力的八面体滑移系上的滑移剪应变率。