基于切削原位成像法的45钢塑性本构参数辨识

• 作者: 陈小琦 张可 聂广超 张小明
• 来源期刊: 航空制造技术
• 关键词: 金属切削加工 本构参数辨识 原位成像 应变 应变率
• 年，卷（期）: 2021,（13）
• 所属期刊栏目: 研究论文|Research
• 页码范围: 90-95
• 页数: 6页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16080/j.issn1671-833x.2021.13.090

摘要

在金属切削过程中,切削区域会产生较大的应力、应变及应变率,远高于传统机械测试(包括Split–Hopkinson压杆测试)所能达到的应变率.因此,提出了一种新的方法来辨识金属材料本构参数,该方法基于切削过程高分辨率原位成像和数字图像相关技术(DIC),再结合解析算法优化,最终辨识出材料本构模型最优参数,此方法尤为适用于辨识应变和应变率较大情况下的本构参数.采用原位成像技术对45钢(美标AISI 1045)进行正交车削试验,通过DIC技术分析获得第1剪切变形区的应变和应变率场,然后基于本构方程计算应力场,获得第1剪切变形区剪切平面中的应力积分,并与投射到剪切平面上的测力仪测量获得的切削力的分量相匹配,通过求解序列优化问题,得出最优本构参数.最后,将获得的材料本构参数输入到切削仿真模型中,将仿真结果与试验结果进行对比,验证此方法的可行性和有效性.