[发明专利]一种铝合金热弹塑性变形模拟用本构模型的建立方法

摘要

本发明公开了一种铝合金热弹塑性变形模拟用本构模型的建立方法，其依次包括如下步骤：(1)选择本构模型；(2)确定模型参数；(3)将各参数代入本构模型方程式中，确定本构模型方程式。本发明的优点在于，此本构模型的建立填补了一直以来用数值模拟方法对7A52铝合金热机加工所用到的材料力学性能与温度之间关系的空白，提高了7A52铝合金热弹塑性变形模拟的精确度，为7A52铝合金热加工工艺的确定以及金属塑性变形理论的研究奠定重要基础，对7A52铝合金的实际应用具有重要意义。

主权项

一种铝合金热弹塑性变形模拟用本构模型的建立方法，其特征在于，其依次包括如下步骤：(1)选择本构模型；(2)确定模型参数；(3)将各参数代入本构模型方程式中，确定本构模型方程式；所述步骤(1)选择本构模型，选用Johnson‑Cook本构模型，所述的Johnson‑Cook本构模型主要有三个部分的乘积组成：应变硬化项、应变率硬化项和温度软化项，用如下公式表示：$\mathrm{\σ}=(A+{\mathrm{B\ϵ}}^n)\[1+Cln\left(\frac{\stackrel{\·}{\mathrm{\ϵ}}}{{\stackrel{\·}{\mathrm{\ϵ}}}_0}\right)\]\[1-{\left(\frac{T-T_0}{T_m-T_0}\right)}^m\]---\left(1\right)$式中：σ为Von‑Mises等效流动应力；A代表材料室温时的屈服强度；B为加工硬化模量；n为硬化指数；m为温度软化系数；C为应变率常数；ε为等效塑性应变；为等效塑性应变率；为应变率参考值；T₀为参考温度；T_m为材料的熔点温度；所述步骤(2)确定模型参数，通过铝合金常温下准静态拉伸试验确定所述屈服强度A、所述加工硬化模量B、所述硬化指数n，通过铝合金的Gleeble热模拟拉伸试验确定所述温度软化系数m和所述应变率常数C。