TA15、TC11鈦合金熱變形材料本構(gòu)模型研究.pdf

1、在熱變形過程中，材料本構(gòu)模型反映了材料的流動應(yīng)力與變形溫度、應(yīng)變速率和材料微觀組織變化之間的依賴關(guān)系，在先進(jìn)塑性成形理論與技術(shù)研究發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的作用。TA15、TC11鈦合金因具有獨(dú)特的優(yōu)異性能在航空、航天等領(lǐng)域獲得了日益廣泛的應(yīng)用，如何建立這兩種材料熱變形適用可靠的本構(gòu)模型也是材料塑性成形前沿領(lǐng)域迫切需要研究解決的重要課題。為此，本文對采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和逐步回歸法建立TA15、TC11鈦合金材料熱變形過程的本構(gòu)模型進(jìn)行了系統(tǒng)的

2、研究。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下： 采用等溫恒應(yīng)變速率壓縮實(shí)驗(yàn)研究，揭示了TA15、TC11鈦合金熱變形過程中變形溫度、應(yīng)變速率和應(yīng)變對流動應(yīng)力的影響規(guī)律，發(fā)現(xiàn)TA15、TC11鈦合金流動應(yīng)力受變形溫度和應(yīng)變速率影響顯著，是熱敏感型和應(yīng)變速率敏感型材料。 基于MATLAB軟件平臺，提出了一種合理選取隱含層層數(shù)及其節(jié)點(diǎn)數(shù)的方法，進(jìn)而提出利用改進(jìn)的trainbr算法來訓(xùn)練BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，建立了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的TA15、TC11的

3、材料本構(gòu)模型。結(jié)果表明：所建立的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)形式的本構(gòu)模型具有很高的精度和預(yù)測能力，并可用來預(yù)測通常難以獲得的數(shù)據(jù)點(diǎn)以擴(kuò)充數(shù)據(jù)范圍或減少獲取材料特性的實(shí)驗(yàn)量。 利用逐步回歸法確定了影響流動應(yīng)力的宏觀可測變量(變形溫度、應(yīng)變速率和應(yīng)變)的“最優(yōu)”自變量子集，基于熱壓縮實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和部分神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測數(shù)據(jù)，利用最小二乘估計(jì)算法求解模型回歸參數(shù)值，建立了基于逐步回歸法的TA15、TC11的材料本構(gòu)模型。實(shí)驗(yàn)值與回歸計(jì)算值的對比表明：所建立的