[发明专利]一种结合纳米压痕与有限元获取焊缝组织力学参数的方法

摘要

本发明公开了一种结合纳米压痕与有限元获取焊缝组织力学参数的方法。该方法通过改变输入参量来改变有限元模拟焊缝金属纳米压痕过程得到的载荷位移曲线直至与实际焊缝金属的纳米压痕实验得到的载荷位移曲线相吻合，则相应的参量屈服强度，应变强化系数，应变速率影响系数，应变强化指数视为焊缝金属的力学性能参数，将所获取的焊缝的力学性能参数用于焊缝金属力学行为的仿真。该方法可以方便，简单的获得焊缝金属的力学性能参数。

主权项

一种结合纳米压痕与有限元获取焊缝组织力学参数的方法，其特征在于，具体步骤如下：1)将合适尺寸的焊缝金属试样通过机械抛光后用腐蚀液轻微腐蚀至刚好能在显微镜下分辨不同组织区域的程度；2)将上述准备好的试样固定在纳米压痕仪，选取合适压头、压头加载速率、最大载荷、保载时间及卸载速度，进行纳米压痕试验，获得实际载荷位移曲线；3)利用有限元模拟软件模拟纳米压痕过程，选用Johnson‑Cook模型作为焊缝金属的本构关系，输入参量屈服强度σ0、应变强化系数α、应变速率影响系数β、应变强化指数n、参考应变速率έ0，通过求解器求解，获得有限元模拟纳米压痕过程的模拟载荷位移曲线；4)将模拟载荷位移曲线与实际载荷位移曲线相比较，通过改变参量直至模拟曲线与实际曲线吻合；当模拟曲线和实际曲线吻合时，输入的参量屈服强度σ0、应变强化系数α、应变速率影响系数β、应变强化指数n就视为焊缝金属的力学性能参数。