[发明专利]金属材料本构关系的获取方法、装置、设备和存储介质

权利要求书

1.一种金属材料本构关系的获取方法，其特征在于，应用于性能测试系统中的拉伸试验机，所述方法包括：

通过所述拉伸试验机对金属材料进行弹性变形阶段的拉伸试验，获得所述拉伸试验机的拉杆的弹性换算系数；

通过设置N个拉伸速度，控制所述拉伸试验机采用所述N个拉伸速度中的每个拉伸速度进行拉伸试验，得到所述金属材料的N条应力应变曲线，其中，N≥2；

根据所述弹性换算系数和所述N条应力应变曲线，获得所述金属材料的本构方程。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过设置N个拉伸速度，控制所述拉伸试验机采用所述N个拉伸速度中的每个拉伸速度进行拉伸试验，得到所述金属材料的N条应力应变曲线，包括：

针对所述N个拉伸速度中的每个拉伸速度，获取在拉伸速度下所述金属材料的变形图像，根据所述拉伸速度和所述变形图像，获取变形应变数据；根据所述弹性换算系数和所述变形应变数据，获得变形应力数据；根据所述变形应变数据和所述变形应力数据，得到一条应力应变曲线；

在所述每个拉伸速度均完成上述操作之后，得到所述N条应力应变曲线。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述弹性换算系数和所述N条应力应变曲线，获得所述金属材料的本构方程，包括：

针对所述N条应力应变曲线中的每条应力应变曲线，根据应力应变曲线的变形应变数据和变形应力数据，以及所述弹性换算系数，获得所述应力应变曲线的屈服值，并且在所述应力应变曲线中查找到应力最大值；根据所述屈服值和所述应力最大值，对所述应力应变曲线去掉弹性阶段线段和缩颈断裂阶段线段，获得一条调整后的应力应变曲线；

所述每条应力应变曲线完成上述操作之后，获得N条调整后的应力应变曲线；

根据所述N条调整后的应力应变曲线和Johnson-Cook本构模型，获得所述本构方程。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述拉伸试验机对金属材料进行弹性变形阶段的拉伸试验，获得所述拉伸试验机的拉杆的弹性换算系数，包括：

在所述弹性变形阶段的拉伸试验中，根据获取的所述金属材料拉伸的图像，获得弹性应变数据；以及根据所述拉伸试验机在所述弹性变形阶段的拉伸试验中拉杆的拉力，获得弹性应力数据；

根据所述弹性应变数据和所述弹性应力数据，获得所述弹性换算系数。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在获得所述金属材料的本构方程之后，还包括：

将所述本构方程和所述N条调整后的应力应变曲线进行拟合，获得所述本构方程的拟合度；

若所述拟合度不小于拟合阈值，则确定所述本构方程为所述金属材料的本构关系。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在通过所述拉伸试验机对所述金属材料进行弹性变形阶段的拉伸试验之前，还包括：

对所述金属材料的平行段喷涂第一涂层；

在所述第一涂层干后，对所述金属材料的平行段均匀喷涂第二涂层，以使第二涂层形成散斑，其中，所述第一涂层的颜色和所述第二涂层的颜色不同，所述平行段为通过所述拉伸试验机进行测量的区域。

7.一种金属材料本构关系的获取装置，其特征在于，应用于性能测试系统中的拉伸试验机，所述装置包括：

弹性拉伸模块，用于通过所述拉伸试验机对金属材料进行弹性变形阶段的拉伸试验，获得所述拉伸试验机的拉杆的弹性换算系数，其中，所述拉杆与所述金属材料接触；

测试拉伸模块，用于通过设置N个拉伸速度，控制所述拉伸试验机采用所述N个拉伸速度中的每个拉伸速度进行拉伸试验，得到所述金属材料的N条应力应变曲线，其中，N≥2；

处理模块，根据所述弹性换算系数和所述N条应力应变曲线，获得所述金属材料的本构方程。