机械工程材料

作者：黄礼洋, 关凯书

关键词：压痕试验法, 反向分析法, 金属材料, 屈服强度, 抗拉强度

通过单次压痕试验与有限元模拟相结合的方法，结合反向分析方法与模拟退火粒子群算法，从获得的载荷-深度曲线加载部分提取材料的塑性参数，基于Ludwig硬化模型预测了不同金属材料的强度，并与单轴拉伸试验结果进行对比。结果表明：模拟得到的载荷-深度曲线与试验得到的几乎重合，二者的相对误差小于0.5%，说明模拟退火粒子群算法可有效地从压痕载荷-深度曲线中提取出金属材料的塑性参数；基于Ludwig硬化模型，利用反向分析方法从压痕载荷-深度曲线中提取的真应力-真塑性应变曲线不是唯一的，但从真应力-真塑性应变曲线计算得到的强度具有明显的收敛趋势；采用压痕试验得到不同金属材料的强度均接近于由拉伸试验得到的，屈服强度与抗拉强度的最大相对误差分别为5.9%，4.3%，说明采用压痕试验法可以准确地评价金属材料的强度。

来源：2021年第1期

《机械工程材料》期刊编辑部

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