[发明专利]面向全应力三轴度范围的损伤模型参数标定方法

摘要

本发明公开了一种面向全应力三轴度范围的损伤模型参数标定方法，其采用压缩剪切实验装置对试样进行压缩剪切实验并采集相应的实验数据，在此基础上结合数值模拟和参数反求，优化迭代获得准确的损伤模型参数。本发明取得的实验数据更接近材料变形的实际过程，获得的损伤模型参数更为准确。通过将本发明获得的损伤模型用于金属塑性成形过程的数值模拟，可有效预测裂纹的出现，进而优化工艺参数，减少实际生产中的试模次数，降低生产成本。

主权项

一种面向全应力三轴度范围的损伤模型参数标定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将力传感器、位移传感器分别与压缩剪切实验装置连接，并将压缩剪切实验装置固定于压力机的工作台上，同时安装好非接触式视频测量仪；步骤2，将叠合后的压缩剪切试样放入压缩剪切实验装置的凹模型腔；步骤3，启动压力机，首先采用压缩剪切实验装置的整体加载凸模将整体压缩剪切试样压下一预压行程Δh，然后改用压缩剪切实验装置的局部加载凸模对压缩剪切试样的主要变形区施压，直至该主要变形区出现裂纹；步骤4，在对压缩剪切试样主要变形区施压的同时，通过非接触式视频测量仪、力传感器和位移传感器采集整个过程中的载荷‑行程曲线，记录压缩剪切试样起裂点对应的位移数据，并获得相应的起裂应变；步骤5，采用不同几何特征的压缩剪切试样，结合不同值的预压行程Δh，重复步骤1到步骤4的操作，获得多组实验数据结果；步骤6，采用商业化有限元软件进行成形过程的数值模拟，开始模拟前先引入所需要进行参数标定的损伤模型，再根据压缩剪切试样不同的几何特征以及预压深度Δh值的组合，建立多组有限元仿真模型，随后由反求优化算法驱动有限元模型进行运算；步骤7，运算过程中，将模拟中获得的载荷‑行程曲线以及起裂点位移和起裂应变，与步骤5中采集得到的实验结果相比较，计算目标函数值，通过调整参数反复迭代，使得多组模拟结果与实验结果的误差均满足对目标函数设定的阈值，最终获得损伤模型的参数。