[发明专利]一种发动机缸盖用铸铝材料本构参数模型建立方法

权利要求书

1.一种发动机缸盖用铸铝材料本构参数模型建立方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一：参照GB-T 15248-2008《金属材料轴向等幅低循环疲劳试验方法》，采用应变控制法循环加载，测试获得发动机常用温度范围下的铸铝材料的恒温低周材料应力-应变滞回曲线、应力-塑性应变滞回曲线、半寿命时应力-应变滞回曲线以及半寿命时的应力-塑性应变滞回曲线；

步骤二：铸铝材料在循环加载时呈现组合硬化特性，该特性包括运动硬化项及各向同性硬化项；

所述运动硬化项由表示，其中，σ_i表示运动硬化项应力，表示σ_i相对应的运动硬化项塑性应变，参数可由材料半寿命时的应力-塑性应变滞回曲线量取获得；

所述各向同性硬化项由表示，其中，表示各向同性硬化项等效应力，表示相对应的等效塑性应变，参数可由循环应力-塑性应变曲线量取或计算获得；

步骤三：分别选取不同温度，重复步骤一-步骤二，获得铸铝材料在不同温度下的组合硬化特性，组合硬化特性即为铸铝材料在不同温度下的恒温低周材料本构模型；

步骤四：为获得材料高低温变温工况下的本构参数，引入温度场变量，通过各个温度下的恒温低周材料本构参数，构造覆盖发动机缸盖铸铝材料在常用温度的变温条件下的材料本构参数。

2.如权利要求1所述的一种发动机缸盖用铸铝材料本构参数模型建立方法，其特征在于，步骤一所述的常用温度范围为室温-300℃。

3.如权利要求1所述的一种发动机缸盖用铸铝材料本构参数模型建立方法，其特征在于，步骤一所述的常用温度选取室温、100℃、200℃、300℃四个温度点进行测量。

4.如权利要求1所述的一种发动机缸盖用铸铝材料本构参数模型建立方法，其特征在于，步骤二中所述运动硬化项其中，σ_i可直接量取，量取段为半寿命时材料应力应变曲线中加载的塑性段，通过式(1)计算得到；σ₁半寿命时材料应力应变曲线中加载塑性段的起点；

其中，下角标i表示半寿命时材料应力应变曲线上的i点，为半寿命应力-应变滞回曲线中i点的等效塑性应变，ε_i为i点的应变，σ_i为i点的应力，E为材料的弹性模量，为最小塑性应变。

5.如权利要求1所述的一种发动机缸盖用铸铝材料本构参数模型建立方法，其特征在于，步骤二中所述各向同性硬化项由式(2)、式(3)计算得到；

其中，i为循环周次，为第i个滞回曲线加载段应力峰值，为第一个滞回曲线卸载段起始点应力，Δε为应变幅，E为材料的弹性模量。

6.如权利要求5所述的一种发动机缸盖用铸铝材料本构参数模型建立方法，其特征在于，所述采用半寿命时的应力-塑性应变滞回曲线的最大应力点与最小应力点连线逆时针旋转45°与曲线的交点确定为