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专利号: 202510757031X
申请人: 河北工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种材料塑性变形测试方法,其特征在于,包括:

获取样本材料的最优晶体塑性参数;

构建有限元模拟的小冲杆实验模型和晶体试样模型;

根据所述最优晶体塑性参数、所述小冲杆实验模型和所述晶体试样模型,进行有限元模拟,得到小冲杆实验的模拟数据;

基于所述小冲杆实验的模拟数据,确定所述样本材料在不同塑性变形阶段的应变梯度分布特征。

2.根据权利要求1所述的材料塑性变形测试方法,其特征在于,所述获取样本材料的最优晶体塑性参数,包括:获取所述样本材料的单向拉伸实验的实际数据;

利用有限元模拟的晶体塑性应变梯度分析功能,对单向拉伸实验进行模拟分析,得到单向拉伸实验的模拟数据;

通过对比所述单向拉伸实验的实际数据和模拟数据的差异,调整所述晶体塑性应变梯度分析功能的晶体塑性参数,并确定使所述差异小于预设阈值的晶体塑性参数,作为所述最优晶体塑性参数。

3.根据权利要求1所述的材料塑性变形测试方法,其特征在于,所述根据所述最优晶体塑性参数、所述小冲杆实验模型和所述晶体试样模型,进行有限元模拟,得到小冲杆实验的模拟数据,包括:将所述最优晶体塑性参数,导入到有限元模拟的晶体塑性应变梯度分析功能中,以确定所述样本材料的本构关系;

通过所述晶体塑性应变梯度分析功能,对所述小冲杆实验模型和所述晶体试样模型进行小冲杆实验模拟计算,得到小冲杆实验的模拟数据。

4.根据权利要求1所述的材料塑性变形测试方法,其特征在于,所述基于所述小冲杆实验的模拟数据,确定所述样本材料在不同塑性变形阶段的应变梯度分布特征,包括:获取所述样本材料的小冲杆实验的实际数据;

根据所述小冲杆实验的实际数据和模拟数据,确定所述样本材料在不同塑性变形阶段的几何必需位错分布。

5.根据权利要求1至4任一项所述的材料塑性变形测试方法,其特征在于,构建所述晶体试样模型,包括:通过泰森多边形算法构建所述晶体试样模型,并对所述晶体试样模型中的每个晶粒赋予材料晶体力学特性和晶粒取向参数。

6.根据权利要求2或3所述的材料塑性变形测试方法,其特征在于,所述晶体塑性应变梯度分析功能基于显式动力学分析应力积分算法构建。

7.根据权利要求2所述的材料塑性变形测试方法,其特征在于,所述单向拉伸实验的实际数据和模拟数据,均为载荷‑位移曲线;

所述晶体塑性参数包括:弹性常数、参考剪切应变率、速率敏感性指数、滑移系初始屈服应力、滑移系饱和应力、滑移系初始屈服硬化模量。

8.一种材料塑性变形测试装置,其特征在于,包括:

获取模块,用于获取样本材料的最优晶体塑性参数;

构建模块,用于构建有限元模拟的小冲杆实验模型和晶体试样模型;

模拟模块,用于根据所述最优晶体塑性参数、所述小冲杆实验模型和所述晶体试样模型,进行有限元模拟,得到小冲杆实验的模拟数据;

确定模块,用于基于所述小冲杆实验的模拟数据,确定所述样本材料在不同塑性变形阶段的应变梯度分布特征。

9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。