基于應力應變關聯的鈦合金熱變形模型構建方法及系統與流程

本發明涉及鈦合金，尤其涉及一種基于應力應變關聯的鈦合金熱變形模型構建方法及系統。

背景技術：

1、鈦合金作為一種重要的高性能金屬材料，其憑借優異的機械性能、良好的耐腐蝕性和相對較低的密度而被廣泛應用于航空航天、醫療植入物、化工及汽車制造等多個行業。然而，致使鈦合金發生應變的環境因素有溫度、酸堿度以及外部載荷等，其中，溫度對鈦合金的應變影響尤為重要。例如：飛機發動機葉片等部件需要在極高的溫度下工作，因此，構建一個準確且可靠的鈦合金熱變形模型，對于優化加工工藝和提高鈦合金質量具有重要意義。

2、當前，為了提高鈦合金在復雜應用環境中的熱穩定性，通常會根據實際應用環境調整鈦合金的合金成分，例如：tc4鈦合金相較于ta10鈦合金具有良好的熱穩定性，能在高溫下保持較好的性能，但這種簡單通過調整合金成分的方法未能充分結合鈦合金的具體應用環境對鈦合金進行篩選，因此，當前各領域對鈦合金的應用存在應用適配性低的問題。

技術實現思路

1、本發明提供一種基于應力應變關聯的鈦合金熱變形模型構建方法及系統，其主要目的在于解決當前各領域對鈦合金的應用存在應用適配性低的問題。

2、為實現上述目的，本發明提供的一種基于應力應變關聯的鈦合金熱變形模型構建方法，包括：

3、獲取鈦合金應力區間及應變因素區間集，在鈦合金應力區間及應變因素區間集中分別提取應力測試值序列及多組應變因素測試值序列；

4、根據應力測試值序列及多組應變因素測試值序列構建應力測試組合序列，在所述應力測試組合序列中依次提取應力測試組合；

5、獲取待測鈦合金，根據所述應力測試組合對所述待測鈦合金進行應變測試，得到應變測試值；

6、根據所述應力測試組合及應變測試值在預構建的應變測試坐標系中進行應力應變關聯描點，得到應變測試點集，擬合所述應變測試點集，得到初始應變測試曲線，其中，所述應變測試坐標系的x軸為應力測試組合序號，y軸為應變測試值；

7、根據預設的穩態采樣數獲取采樣應力-因素取值集，根據采樣應力-因素取值集對所述初始應變測試曲線進行應變幅值調控，得到迭代鈦合金熱變形模型；

8、判斷所述迭代鈦合金熱變形模型是否達到預設的幅值穩態標準；

9、若所述迭代鈦合金熱變形模型未達到所述幅值穩態標準，則更新所述穩態采樣數，并返回上述根據預設的穩態采樣數獲取采樣應力-因素取值集的步驟；

10、若所述迭代鈦合金熱變形模型達到所述幅值穩態標準，則得到目標鈦合金熱變形模型

11、可選地，所述獲取鈦合金應力區間及應變因素區間集，包括：

12、獲取鈦合金應用環境，根據預設的間距采樣數對所述鈦合金應用環境進行應力取值采樣，得到鈦合金應力取值集；

13、根據所述鈦合金應力取值集劃定所述鈦合金應力區間；

14、獲取鈦合金應變因素集，在所述鈦合金應變因素集中依次提取鈦合金應變因素，根據所述間距采樣數在所述鈦合金應用環境中對鈦合金應變因素進行因素取值采樣，得到鈦合金因素取值集；

15、根據所述鈦合金因素取值集劃定所述應變因素區間，得到應變因素區間集。

16、可選地，所述在鈦合金應力區間及應變因素區間集中分別提取應力測試值序列及多組應變因素測試值序列，包括：

17、獲取應力動態間距，在所述鈦合金應力取值集中提取最小應力取值，將所述最小應力取值作為應力動態序列起始值；

18、根據應力動態序列起始值及應力動態間距，利用所述間距采樣數構建應力動態序列；

19、利用預構建的應力測試間隔公式，根據所述應力動態序列及所述鈦合金應力取值集計算應力間隔評估值，得到應力間隔評估值集，其中，所述應力測試間隔公式如下所示：

20、;

21、其中，表示應力間隔評估值，表示樣點質量指數，表示樣點數量指數，表示應力動態序列中第1個應力動態取值，表示所述鈦合金應力取值集中距離最近的鈦合金應力取值，表示應力動態序列中第個應力動態取值，表示所述鈦合金應力取值集中距離最近的鈦合金應力取值，表示鈦合金應力取值集中鈦合金應力取值總數或間距采樣數，表示應力動態序列中第個應力動態取值，表示應力動態序列中第個應力動態取值，表示應力動態間距；

22、在所述應力間隔評估值集中提取最小應力間隔評估值；

23、識別所述最小應力間隔評估值對應的目標應力動態間距，根據所述應力動態序列起始值及所述目標應力動態間距構建所述應力測試值序列；

24、獲取所述鈦合金應變因素對應的因素動態間距，在所述鈦合金因素取值集中提取最小因素取值，將所述最小因素取值作為因素動態序列起始值；

25、根據所述因素動態序列起始值及因素動態間距，利用所述間距采樣數構建因素動態序列；

26、利用預構建因素測試間隔公式，根據所述因素動態序列及所述鈦合金因素取值集計算因素間隔評估值，得到因素間隔評估值集，其中，所述因素測試間隔公式如下所示：

27、;

28、其中，表示因素間隔評估值，表示因素動態序列中第1個因素動態取值，表示所述鈦合金因素取值集中距離最近的鈦合金因素取值，表示因素動態序列中第個因素動態取值，表示所述鈦合金因素取值集中距離最近的鈦合金因素取值，表示鈦合金因素取值集中鈦合金因素取值總數或間距采樣數，表示因素動態序列中第個因素動態取值，表示因素動態序列中第個因素動態取值，表示因素動態間距；

29、在所述因素間隔評估值集中提取最小因素間隔評估值；

30、識別所述最小因素間隔評估值對應的目標因素動態間距，根據所述因素動態序列起始值及所述目標因素動態間距構建所述鈦合金應變因素的因素測試值序列；

31、匯總所有鈦合金應變因素的因素測試值序列，得到多組應變因素測試值序列。

32、可選地，所述根據應力測試值序列及多組應變因素測試值序列構建應力測試組合序列，包括：

33、對所述鈦合金因素取值總數進行序號標注，得到多組因素取值標注總數；

34、根據所述鈦合金應力取值總數及多組因素取值標注總數，利用預構建的組合數公式計算應力測試組合數，其中，所述組合數公式如下所示：

35、;

36、其中，表示應力測試組合數，表示鈦合金應力取值集中鈦合金應力取值總數或間距采樣數，表示第一組因素取值標注總數，表示第組因素取值標注總數；

37、根據所述應力測試組合數，對所述應力測試值序列及多組應變因素測試值序列進行組合搭配，得到應力測試組合序列。

38、可選地，所述根據采樣應力-因素取值集對所述初始應變測試曲線進行應變幅值調控，得到迭代鈦合金熱變形模型，包括：

39、在所述采樣應力-因素取值集中依次提取采樣應力-因素取值，其中，所述采樣應力-因素取值包括：幅值應力取值及幅值因素取值集；

40、根據所述幅值應力取值及幅值因素取值集在所述應變測試坐標系中識別目標測試組合序號；

41、獲取所述目標測試組合序號的初始匹配值，根據所述初始匹配值利用如下公式計算迭代匹配值：

42、;

43、其中，表示迭代匹配值，表示初始匹配值；

44、利用所述迭代匹配值更新所述初始匹配值，判斷所述采樣應力-因素取值是否提取完畢；

45、若所述采樣應力-因素取值未提取完畢，則返回上述在所述采樣應力-因素取值集中依次提取采樣應力-因素取值的步驟；

46、若所述采樣應力-因素取值提取完畢，則統計所述應變測試坐標系中每一個應力測試組合序號的初始匹配值，得到初始匹配值集；

47、在所述應變測試坐標系中依次提取應力測試組合序號，在所述初始應變測試曲線中識別所述應力測試組合序號對應的初始應力應變坐標點，在所述初始匹配值集中提取所述應力測試組合序號對應的目標匹配值；

48、識別所述初始應力應變坐標點的初始應變測試值；

49、根據預設的幅值調控公式，利用所述初始應變測試值及目標匹配值計算迭代應變測試值，其中，所述幅值調控公式如下所示：

50、;

51、其中，表示迭代應變測試值，表示初始應變測試值，e?表示自然常數，表示幅值調控指數，表示目標匹配值；

52、根據所述迭代應變測試值對所述初始應力應變坐標點進行幅值調控，得到迭代應力應變坐標點集；

53、擬合所述迭代應力應變坐標點集，得到迭代鈦合金熱變形模型。

54、可選地，所述根據所述幅值應力取值及幅值因素取值集在所述應變測試坐標系中識別目標測試組合序號，包括：

55、在所述應力測試值序列中識別與所述幅值應力取值最接近的臨近應力取值；

56、在所述幅值因素取值集中依次提取幅值因素取值，識別所述幅值因素取值對應的關聯鈦合金應變因素；

57、根據所述關聯鈦合金應變因素在所述多組應變因素測試值序列中提取關聯因素測試值序列；

58、在所述關聯因素測試值序列中識別與所述幅值因素取值最接近的臨近因素取值；

59、匯總所有幅值因素取值對應的臨近因素取值，得到臨近因素取值集；

60、根據所述臨近應力取值及臨近因素取值集在所述應變測試坐標系中識別目標測試組合序號。

61、可選地，所述判斷所述迭代鈦合金熱變形模型是否達到預設的幅值穩態標準，包括：

62、根據預設的校驗采樣數獲取校驗應力-因素取值集；

63、根據所述校驗應力-因素取值集對所述迭代鈦合金熱變形模型進行應變幅值調控，得到校驗鈦合金熱變形模型；

64、計算所述迭代鈦合金熱變形模型與所述校驗鈦合金熱變形模型的模型誤差；

65、判斷所述模型誤差是否大于預設的誤差閾值；

66、若所述模型誤差大于所述誤差閾值，則所述迭代鈦合金熱變形模型未達到幅值穩態標準；

67、若所述模型誤差不大于所述誤差閾值，則所述迭代鈦合金熱變形模型達到幅值穩態標準。

68、可選地，所述計算所述迭代鈦合金熱變形模型與所述校驗鈦合金熱變形模型的模型誤差，包括：

69、在所述校驗鈦合金熱變形模型中識別校驗應力應變坐標點集；

70、根據所述校驗應力應變坐標點集及所述迭代應力應變坐標點集，利用預構建的模型誤差公式計算所述模型誤差，其中，所述模型誤差公式如下所示：

71、;

72、其中，表示模型誤差，表示鈦合金應力取值集中鈦合金應力取值總數或間距采樣數，表示所述校驗應力應變坐標點集中的第i個校驗應力應變坐標點的校驗應變測試值，表示所述迭代應力應變坐標點集第i個迭代應力應變坐標點的迭代應變測試值。

73、可選地，所述更新所述穩態采樣數，包括：

74、根據預構建的采樣數更新公式，利用所述模型誤差計算更新采樣數，其中，所述采樣數更新公式如下所示：

75、;

76、其中，表示更新采樣數，表示穩態采樣數，表示更新指數，表示模型誤差，e表示自然常數；

77、利用所述更新采樣數更新所述穩態采樣數。

78、為實現上述目的，本發明還提供一種基于應力應變關聯的鈦合金熱變形模型構建系統，包括：

79、應力測試組合獲取模塊，用于獲取鈦合金應力區間及應變因素區間集，在鈦合金應力區間及應變因素區間集中分別提取應力測試值序列及多組應變因素測試值序列；根據應力測試值序列及多組應變因素測試值序列構建應力測試組合序列，在所述應力測試組合序列中依次提取應力測試組合；

80、應變測試值測試模塊，用于獲取待測鈦合金，根據所述應力測試組合對所述待測鈦合金進行應變測試，得到應變測試值；

81、應變幅值調控模塊，用于根據所述應力測試組合及應變測試值在預構建的應變測試坐標系中進行應力應變關聯描點，得到應變測試點集，擬合所述應變測試點集，得到初始應變測試曲線，其中，所述應變測試坐標系的x軸為應力測試組合序號，y軸為應變測試值；根據預設的穩態采樣數獲取采樣應力-因素取值集，根據采樣應力-因素取值集對所述初始應變測試曲線進行應變幅值調控，得到迭代鈦合金熱變形模型；

82、幅值穩態判斷模塊，用于判斷所述迭代鈦合金熱變形模型是否達到預設的幅值穩態標準；若所述迭代鈦合金熱變形模型未達到所述幅值穩態標準，則更新所述穩態采樣數，并返回上述根據預設的穩態采樣數獲取采樣應力-因素取值集的步驟；若所述迭代鈦合金熱變形模型達到所述幅值穩態標準，則得到目標鈦合金熱變形模型。為了解決上述問題，本發明還提供一種電子設備，所述電子設備包括：

83、存儲器，存儲至少一個指令；及

84、處理器，執行所述存儲器中存儲的指令以實現上述所述的基于應力應變關聯的鈦合金熱變形模型構建方法。

85、為了解決上述問題，本發明還提供一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質中存儲有至少一個指令，所述至少一個指令被電子設備中的處理器執行以實現上述所述的基于應力應變關聯的鈦合金熱變形模型構建方法。

86、本發明為解決背景技術所述問題，本發明首先需要對鈦合金進行應變測試，在進行應變測試過程中，由于存在鈦合金應力區間及鈦合金應變因素區間集，因此需要獲取鈦合金應力區間及應變因素區間集，并在鈦合金應力區間及應變因素區間集中分別提取應力測試值序列及多組應變因素測試值序列，再根據應力測試值序列及多組應變因素測試值序列構建應力測試組合序列，此時即可在所述應力測試組合序列中依次提取應力測試組合對待測鈦合金進行應變測試，從而得到應變測試值，由于每一個應力測試組合都對應一個應變測試值，因此，可以根據所述應力測試組合及應變測試值在預構建的應變測試坐標系中進行應力應變關聯描點，得到應變測試點集，再擬合所述應變測試點集，得到初始應變測試曲線，可理解的，所述應變測試坐標系的x軸為應力測試組合序號，y軸為應變測試值，由于所述初始應變測試曲線只是通過單一的應力測試組合對待測鈦合金進行應力測試，且每一個應力測試組合的測試次數都是一次，因此可以根據預設的穩態采樣數獲取采樣應力-因素取值集，再根據采樣應力-因素取值集對所述初始應變測試曲線進行應變幅值調控，得到迭代鈦合金熱變形模型，當完成單次的所述應變幅值調控后，需要判斷所述迭代鈦合金熱變形模型是否達到預設的幅值穩態標準，若所述迭代鈦合金熱變形模型未達到所述幅值穩態標準，則更新所述穩態采樣數，并重新根據更新后的穩態采樣數獲取采樣應力-因素取值集，再進行應變幅值調控，若所述迭代鈦合金熱變形模型達到所述幅值穩態標準，則得到目標鈦合金熱變形模型，從而完成基于應力應變關聯的鈦合金熱變形模型構建。因此，本發明可解決當前各領域對鈦合金的應用存在應用適配性低的問題。