一种焊缝晶体塑性模型本构参数标定方法及系统技术方案

本发明专利技术属于金属材料加工技术领域，尤其涉及一种焊缝晶体塑性模型本构参数标定方法及系统，包括：建立铝合金焊缝微观组织晶体塑性有限元模型；计算晶体塑性本构参数标定范围的晶体塑性模型，生成晶体塑性本构参数数据库；自动提取数据库中晶体塑性有限元模型的所有应力应变数据及其对应的本构参数，正则化后分别作为随机森林树的输入和输出；确定每个晶体塑性参数的最优超参数组合，使用这些超参数在训练集上训练一个随机森林回归模型；采用训练好的随机森林树模型对晶体塑性本构参数进行预测与验证；以铝合金焊缝实验结果为目标，预测其对应的晶体塑性本构参数；调用预测的晶体塑性本构参数模型，验证其应变曲线与实验结果的一致性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属材料加工，尤其涉及一种焊缝晶体塑性模型本构参数标定方法及系统。

技术介绍

1、铝合金由于具有高强度、低密度、良好的加工性能等优点，在航空航天、汽车、船舶等领域得到了广泛的应用。铝合金激光焊接过程中，在激光瞬时高温的影响下，铝合金局部区域迅速加热并冷却，形成区别与母材的微观结构，这种微观结构对铝合金的力学性能有着直接的影响。晶体塑性有限元通过在连续介质力学框架内引入晶体塑性变形机理，可以实现对材料晶体塑性变形过程的模拟，从而揭示、预测铝合金焊缝微观组织对力学性能的影响。然而，铝合金激光焊接结构的力学性能与母材相比相差较大，且不同激光焊接工艺下的力学性能差异明显。采用传统试错法标定铝合金焊缝晶体塑性有限元模型的本构参数效率低、准确性差。因此，亟须建立一种针对铝合金激光焊缝微观组织晶体塑性有限元模型本构参数快速标定的方法，从而显著减小本构参数标定的工作量以及标定误差，提高标定效率，从而实现铝合金激光焊接结构的高性能设计。

2、通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：铝合金激光焊接结构的力学性能与母材相比相差较大，且不同激光焊接工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种焊缝晶体塑性模型本构参数标定方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的焊缝晶体塑性模型本构参数标定方法，其特征在于，S1中，晶粒尺度效应的公式为：

3.如权利要求1所述的焊缝晶体塑性模型本构参数标定方法，其特征在于，S2具体包括：铝合金作为一种面心立方体材料，弹性阶段由瞬时弹性张量C11，C12和C44决定，如公式(1)所示；采用HYPER SECANT硬化模型描述铝合金焊缝硬化阶段的变形，主要由本构参数应变率敏感系数n，参考剪切应变率初始硬化模量h0，初始屈服强度τ0和饱和流动应力τs决定，如公式(2)所示：

4.如权利要求1所述的焊缝...

【技术特征摘要】

1.一种焊缝晶体塑性模型本构参数标定方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的焊缝晶体塑性模型本构参数标定方法，其特征在于，s1中，晶粒尺度效应的公式为：

3.如权利要求1所述的焊缝晶体塑性模型本构参数标定方法，其特征在于，s2具体包括：铝合金作为一种面心立方体材料，弹性阶段由瞬时弹性张量c11，c12和c44决定，如公式(1)所示；采用hyper secant硬化模型描述铝合金焊缝硬化阶段的变形，主要由本构参数应变率敏感系数n，参考剪切应变率初始硬化模量h0，初始屈服强度τ0和饱和流动应力τs决定，如公式(2)所示：

4.如权利要求1所述的焊缝晶体塑性模型本构参数标定方法，其特征在于，s5中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿韶宁，宋敏杰，蒋平，仇越，舒乐时，赵津田，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：