本發(fā)明涉及鈦合金，尤其涉及一種基于應(yīng)力應(yīng)變關(guān)聯(lián)的鈦合金熱變形模型構(gòu)建方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、鈦合金作為一種重要的高性能金屬材料，其憑借優(yōu)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(yīng)用于航空航天、醫(yī)療植入物、化工及汽車制造等多個行業(yè)。然而，致使鈦合金發(fā)生應(yīng)變的環(huán)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(yīng)變影響尤為重要。例如：飛機發(fā)動機葉片等部件需要在極高的溫度下工作，因此，構(gòu)建一個準(zhǔn)確且可靠的鈦合金熱變形模型，對于優(yōu)化加工工藝和提高鈦合金質(zhì)量具有重要意義。

2、當(dāng)前，為了提高鈦合金在復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境中的熱穩(wěn)定性，通常會根據(jù)實際應(yīng)用環(huán)境調(diào)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(wěn)定性，能在高溫下保持較好的性能，但這種簡單通過調(diào)整合金成分的方法未能充分結(jié)合鈦合金的具體應(yīng)用環(huán)境對鈦合金進行篩選，因此，當(dāng)前各領(lǐng)域?qū)︹伜辖鸬膽?yīng)用存在應(yīng)用適配性低的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種基于應(yīng)力應(yīng)變關(guān)聯(lián)的鈦合金熱變形模型構(gòu)建方法及系統(tǒng)，其主要目的在于解決當(dāng)前各領(lǐng)域?qū)︹伜辖鸬膽?yīng)用存在應(yīng)用適配性低的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種基于應(yīng)力應(yīng)變關(guān)聯(lián)的鈦合金熱變形模型構(gòu)建方法，包括：

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

4、根據(jù)應(yīng)力測試值序列及多組應(yīng)變因素測試值序列構(gòu)建應(yīng)力測試組合序列，在所述應(yīng)力測試組合序列中依次提取應(yīng)力測試組合；

5、獲取待測鈦合金，根據(jù)所述應(yīng)力測試組合對所述待測鈦合金進行應(yīng)變測試，得到應(yīng)變測試值；

6、根據(jù)所述應(yīng)力測試組合及應(yīng)變測試值在預(yù)構(gòu)建的應(yīng)變測試坐標(biāo)系中進行應(yīng)力應(yīng)變關(guān)聯(lián)描點，得到應(yīng)變測試點集，擬合所述應(yīng)變測試點集，得到初始應(yīng)變測試曲線，其中，所述應(yīng)變測試坐標(biāo)系的x軸為應(yīng)力測試組合序號，y軸為應(yīng)變測試值；

7、根據(jù)預(yù)設(shè)的穩(wěn)態(tài)采樣數(shù)獲取采樣應(yīng)力-因素取值集，根據(jù)采樣應(yīng)力-因素取值集對所述初始應(yīng)變測試曲線進行應(yīng)變幅值調(diào)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(yù)設(shè)的幅值穩(wěn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)；

9、若所述迭代鈦合金熱變形模型未達到所述幅值穩(wěn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)，則更新所述穩(wěn)態(tài)采樣數(shù)，并返回上述根據(jù)預(yù)設(shè)的穩(wěn)態(tài)采樣數(shù)獲取采樣應(yīng)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(wěn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)，則得到目標(biāo)鈦合金熱變形模型

11、可選地，所述獲取鈦合金應(yīng)力區(qū)間及應(yīng)變因素區(qū)間集，包括：

12、獲取鈦合金應(yīng)用環(huán)境，根據(jù)預(yù)設(shè)的間距采樣數(shù)對所述鈦合金應(yīng)用環(huán)境進行應(yīng)力取值采樣，得到鈦合金應(yīng)力取值集；

13、根據(jù)所述鈦合金應(yīng)力取值集劃定所述鈦合金應(yīng)力區(qū)間；

14、獲取鈦合金應(yīng)變因素集，在所述鈦合金應(yīng)變因素集中依次提取鈦合金應(yīng)變因素，根據(jù)所述間距采樣數(shù)在所述鈦合金應(yīng)用環(huán)境中對鈦合金應(yīng)變因素進行因素取值采樣，得到鈦合金因素取值集；

15、根據(jù)所述鈦合金因素取值集劃定所述應(yīng)變因素區(qū)間，得到應(yīng)變因素區(qū)間集。

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

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

18、根據(jù)應(yīng)力動態(tài)序列起始值及應(yīng)力動態(tài)間距，利用所述間距采樣數(shù)構(gòu)建應(yīng)力動態(tài)序列；

19、利用預(yù)構(gòu)建的應(yīng)力測試間隔公式，根據(jù)所述應(yīng)力動態(tài)序列及所述鈦合金應(yīng)力取值集計算應(yīng)力間隔評估值，得到應(yīng)力間隔評估值集，其中，所述應(yīng)力測試間隔公式如下所示：

20、;

21、其中，表示應(yīng)力間隔評估值，表示樣點質(zhì)量指數(shù)，表示樣點數(shù)量指數(shù)，表示應(yīng)力動態(tài)序列中第1個應(yīng)力動態(tài)取值，表示所述鈦合金應(yīng)力取值集中距離最近的鈦合金應(yīng)力取值，表示應(yīng)力動態(tài)序列中第個應(yīng)力動態(tài)取值，表示所述鈦合金應(yīng)力取值集中距離最近的鈦合金應(yīng)力取值，表示鈦合金應(yīng)力取值集中鈦合金應(yīng)力取值總數(shù)或間距采樣數(shù)，表示應(yīng)力動態(tài)序列中第個應(yīng)力動態(tài)取值，表示應(yīng)力動態(tài)序列中第個應(yīng)力動態(tài)取值，表示應(yīng)力動態(tài)間距；

22、在所述應(yīng)力間隔評估值集中提取最小應(yīng)力間隔評估值；

23、識別所述最小應(yīng)力間隔評估值對應(yīng)的目標(biāo)應(yīng)力動態(tài)間距，根據(jù)所述應(yīng)力動態(tài)序列起始值及所述目標(biāo)應(yīng)力動態(tài)間距構(gòu)建所述應(yīng)力測試值序列；

24、獲取所述鈦合金應(yīng)變因素對應(yīng)的因素動態(tài)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(tài)序列起始值；

25、根據(jù)所述因素動態(tài)序列起始值及因素動態(tài)間距，利用所述間距采樣數(shù)構(gòu)建因素動態(tài)序列；

26、利用預(yù)構(gòu)建因素測試間隔公式，根據(jù)所述因素動態(tài)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(tài)序列中第1個因素動態(tài)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(tài)序列中第個因素動態(tài)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(shù)或間距采樣數(shù)，表示因素動態(tài)序列中第個因素動態(tài)取值，表示因素動態(tài)序列中第個因素動態(tài)取值，表示因素動態(tài)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(yīng)的目標(biāo)因素動態(tài)間距，根據(jù)所述因素動態(tài)序列起始值及所述目標(biāo)因素動態(tài)間距構(gòu)建所述鈦合金應(yīng)變因素的因素測試值序列；

31、匯總所有鈦合金應(yīng)變因素的因素測試值序列，得到多組應(yīng)變因素測試值序列。

32、可選地，所述根據(jù)應(yīng)力測試值序列及多組應(yīng)變因素測試值序列構(gòu)建應(yīng)力測試組合序列，包括：

33、對所述鈦合金因素取值總數(shù)進行序號標(biāo)注，得到多組因素取值標(biāo)注總數(shù)；

34、根據(jù)所述鈦合金應(yīng)力取值總數(shù)及多組因素取值標(biāo)注總數(shù)，利用預(yù)構(gòu)建的組合數(shù)公式計算應(yīng)力測試組合數(shù)，其中，所述組合數(shù)公式如下所示：

35、;

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

37、根據(jù)所述應(yīng)力測試組合數(shù)，對所述應(yīng)力測試值序列及多組應(yīng)變因素測試值序列進行組合搭配，得到應(yīng)力測試組合序列。

38、可選地，所述根據(jù)采樣應(yīng)力-因素取值集對所述初始應(yīng)變測試曲線進行應(yīng)變幅值調(diào)控，得到迭代鈦合金熱變形模型，包括：

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

40、根據(jù)所述幅值應(yīng)力取值及幅值因素取值集在所述應(yīng)變測試坐標(biāo)系中識別目標(biāo)測試組合序號；

41、獲取所述目標(biāo)測試組合序號的初始匹配值，根據(jù)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(yīng)力-因素取值是否提取完畢；

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

46、若所述采樣應(yīng)力-因素取值提取完畢，則統(tǒng)計所述應(yīng)變測試坐標(biāo)系中每一個應(yīng)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(yīng)變測試坐標(biāo)系中依次提取應(yīng)力測試組合序號，在所述初始應(yīng)變測試曲線中識別所述應(yīng)力測試組合序號對應(yīng)的初始應(yīng)力應(yīng)變坐標(biāo)點，在所述初始匹配值集中提取所述應(yīng)力測試組合序號對應(yīng)的目標(biāo)匹配值；

48、識別所述初始應(yīng)力應(yīng)變坐標(biāo)點的初始應(yīng)變測試值；

49、根據(jù)預(yù)設(shè)的幅值調(diào)控公式，利用所述初始應(yīng)變測試值及目標(biāo)匹配值計算迭代應(yīng)變測試值，其中，所述幅值調(diào)控公式如下所示：

50、;

51、其中，表示迭代應(yīng)變測試值，表示初始應(yīng)變測試值，e?表示自然常數(shù)，表示幅值調(diào)控指數(shù)，表示目標(biāo)匹配值；

52、根據(jù)所述迭代應(yīng)變測試值對所述初始應(yīng)力應(yīng)變坐標(biāo)點進行幅值調(diào)控，得到迭代應(yīng)力應(yīng)變坐標(biāo)點集；

53、擬合所述迭代應(yīng)力應(yīng)變坐標(biāo)點集，得到迭代鈦合金熱變形模型。

54、可選地，所述根據(jù)所述幅值應(yīng)力取值及幅值因素取值集在所述應(yīng)變測試坐標(biāo)系中識別目標(biāo)測試組合序號，包括：

55、在所述應(yīng)力測試值序列中識別與所述幅值應(yīng)力取值最接近的臨近應(yīng)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(yīng)的關(guān)聯(lián)鈦合金應(yīng)變因素；

57、根據(jù)所述關(guān)聯(lián)鈦合金應(yīng)變因素在所述多組應(yīng)變因素測試值序列中提取關(guān)聯(lián)因素測試值序列；

58、在所述關(guān)聯(lián)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(yīng)的臨近因素取值，得到臨近因素取值集；

60、根據(jù)所述臨近應(yīng)力取值及臨近因素取值集在所述應(yīng)變測試坐標(biāo)系中識別目標(biāo)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(yù)設(shè)的幅值穩(wěn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)，包括：

62、根據(jù)預(yù)設(shè)的校驗采樣數(shù)獲取校驗應(yīng)力-因素取值集；

63、根據(jù)所述校驗應(yīng)力-因素取值集對所述迭代鈦合金熱變形模型進行應(yīng)變幅值調(diào)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(yù)設(shè)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(wěn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)；

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(wěn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)。

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(yīng)力應(yīng)變坐標(biāo)點集；

70、根據(jù)所述校驗應(yīng)力應(yīng)變坐標(biāo)點集及所述迭代應(yīng)力應(yīng)變坐標(biāo)點集，利用預(yù)構(gòu)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(yīng)力取值集中鈦合金應(yīng)力取值總數(shù)或間距采樣數(shù)，表示所述校驗應(yīng)力應(yīng)變坐標(biāo)點集中的第i個校驗應(yīng)力應(yīng)變坐標(biāo)點的校驗應(yīng)變測試值，表示所述迭代應(yīng)力應(yīng)變坐標(biāo)點集第i個迭代應(yīng)力應(yīng)變坐標(biāo)點的迭代應(yīng)變測試值。

73、可選地，所述更新所述穩(wěn)態(tài)采樣數(shù)，包括：

74、根據(jù)預(yù)構(gòu)建的采樣數(shù)更新公式，利用所述模型誤差計算更新采樣數(shù)，其中，所述采樣數(shù)更新公式如下所示：

75、;

76、其中，表示更新采樣數(shù)，表示穩(wěn)態(tài)采樣數(shù)，表示更新指數(shù)，表示模型誤差，e表示自然常數(shù)；

77、利用所述更新采樣數(shù)更新所述穩(wěn)態(tài)采樣數(shù)。

78、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種基于應(yīng)力應(yīng)變關(guān)聯(lián)的鈦合金熱變形模型構(gòu)建系統(tǒng)，包括：

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

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

81、應(yīng)變幅值調(diào)控模塊，用于根據(jù)所述應(yīng)力測試組合及應(yīng)變測試值在預(yù)構(gòu)建的應(yīng)變測試坐標(biāo)系中進行應(yīng)力應(yīng)變關(guān)聯(lián)描點，得到應(yīng)變測試點集，擬合所述應(yīng)變測試點集，得到初始應(yīng)變測試曲線，其中，所述應(yīng)變測試坐標(biāo)系的x軸為應(yīng)力測試組合序號，y軸為應(yīng)變測試值；根據(jù)預(yù)設(shè)的穩(wěn)態(tài)采樣數(shù)獲取采樣應(yīng)力-因素取值集，根據(jù)采樣應(yīng)力-因素取值集對所述初始應(yīng)變測試曲線進行應(yīng)變幅值調(diào)控，得到迭代鈦合金熱變形模型；

82、幅值穩(wěn)態(tài)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(yù)設(shè)的幅值穩(wěn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)；若所述迭代鈦合金熱變形模型未達到所述幅值穩(wěn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)，則更新所述穩(wěn)態(tài)采樣數(shù)，并返回上述根據(jù)預(yù)設(shè)的穩(wěn)態(tài)采樣數(shù)獲取采樣應(yīng)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(wěn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)，則得到目標(biāo)鈦合金熱變形模型。為了解決上述問題，本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括：

83、存儲器，存儲至少一個指令；及

84、處理器，執(zhí)行所述存儲器中存儲的指令以實現(xiàn)上述所述的基于應(yīng)力應(yīng)變關(guān)聯(lián)的鈦合金熱變形模型構(gòu)建方法。

85、為了解決上述問題，本發(fā)明還提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)中存儲有至少一個指令，所述至少一個指令被電子設(shè)備中的處理器執(zhí)行以實現(xiàn)上述所述的基于應(yīng)力應(yīng)變關(guān)聯(lián)的鈦合金熱變形模型構(gòu)建方法。

86、本發(fā)明為解決背景技術(shù)所述問題，本發(fā)明首先需要對鈦合金進行應(yīng)變測試，在進行應(yīng)變測試過程中，由于存在鈦合金應(yīng)力區(qū)間及鈦合金應(yīng)變因素區(qū)間集，因此需要獲取鈦合金應(yīng)力區(qū)間及應(yīng)變因素區(qū)間集，并在鈦合金應(yīng)力區(qū)間及應(yīng)變因素區(qū)間集中分別提取應(yīng)力測試值序列及多組應(yīng)變因素測試值序列，再根據(jù)應(yīng)力測試值序列及多組應(yīng)變因素測試值序列構(gòu)建應(yīng)力測試組合序列，此時即可在所述應(yīng)力測試組合序列中依次提取應(yīng)力測試組合對待測鈦合金進行應(yīng)變測試，從而得到應(yīng)變測試值，由于每一個應(yīng)力測試組合都對應(yīng)一個應(yīng)變測試值，因此，可以根據(jù)所述應(yīng)力測試組合及應(yīng)變測試值在預(yù)構(gòu)建的應(yīng)變測試坐標(biāo)系中進行應(yīng)力應(yīng)變關(guān)聯(lián)描點，得到應(yīng)變測試點集，再擬合所述應(yīng)變測試點集，得到初始應(yīng)變測試曲線，可理解的，所述應(yīng)變測試坐標(biāo)系的x軸為應(yīng)力測試組合序號，y軸為應(yīng)變測試值，由于所述初始應(yīng)變測試曲線只是通過單一的應(yīng)力測試組合對待測鈦合金進行應(yīng)力測試，且每一個應(yīng)力測試組合的測試次數(shù)都是一次，因此可以根據(jù)預(yù)設(shè)的穩(wěn)態(tài)采樣數(shù)獲取采樣應(yīng)力-因素取值集，再根據(jù)采樣應(yīng)力-因素取值集對所述初始應(yīng)變測試曲線進行應(yīng)變幅值調(diào)控，得到迭代鈦合金熱變形模型，當(dāng)完成單次的所述應(yīng)變幅值調(diào)控后，需要判斷所述迭代鈦合金熱變形模型是否達到預(yù)設(shè)的幅值穩(wěn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)，若所述迭代鈦合金熱變形模型未達到所述幅值穩(wěn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)，則更新所述穩(wěn)態(tài)采樣數(shù)，并重新根據(jù)更新后的穩(wěn)態(tài)采樣數(shù)獲取采樣應(yīng)力-因素取值集，再進行應(yīng)變幅值調(diào)控，若所述迭代鈦合金熱變形模型達到所述幅值穩(wěn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)，則得到目標(biāo)鈦合金熱變形模型，從而完成基于應(yīng)力應(yīng)變關(guān)聯(lián)的鈦合金熱變形模型構(gòu)建。因此，本發(fā)明可解決當(dāng)前各領(lǐng)域?qū)︹伜辖鸬膽?yīng)用存在應(yīng)用適配性低的問題。