基于Bodner-Partom理论的FGH96合金本构建模研究

• 作者: 徐可君 秦海勤 肖阳
• 来源期刊: 材料导报
• 学科: 工学
• 关键词: 粉末高温合金 变形特性 粘塑性 本构模型 有限元
• 年，卷（期）: 2020,（16）
• 所属期刊栏目: 金属与金属基复合材料
• 页码范围: 16125-16130
• 页数: 6页
• 分类号: TG146.2
• 字数: 4955字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11896/cldb.19080111

摘要

为研究某航空发动机涡轮盘典型材料粉末高温合金FGH96高温下的变形特性,基于Bodner-Partom(B-P)统一粘塑性本构理论对其高温下的力学行为进行本构建模.开展了550℃下的单轴拉伸及低周疲劳试验,利用Levenberg-Marquardt算法对模型参数进行了优化识别.采用隐式积分算法将本构方程离散为差分方程组,推导了一致切线刚度矩阵,为提高积分过程的精度和可靠性,引入以非弹性应变增量为度量的积分步长控制策略.通过用户子程序接口UMAT将B-P模型引入到ABAQUS有限元软件中进行数值模拟.结果表明:高温下FGH96材料表现出一定的率相关性及循环软化特性,模拟曲线与试验结果平均相对误差在10％以内,具有较好的一致性,说明B-P模型能够较好地模拟FGH96合金高温下的变形特性,验证了本实验模型与UMAT子程序的准确性.