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作者:林煌旭;周华江;朱国常;范坤;戴晓东;
单位:浙大宁波理工学院机电与能源工程学院;宁波华众汽车饰件科技有限公司;宁波劳伦斯汽车内饰件有限公司;
摘要:针对传统实验方式无法准确获取H13钢动态力学性能问题,基于联合仿真框架的有限元法与正交切削实验相结合实现H13钢J-C本构参数的逆向识别。首先,根据正交切削理论给出不等分剪切区应变、应变率及温度的数学表达式,并建立等效二维有限元模型。然后,开展正交切削实验获取多工况切削力数据集,同时提取有限元模型切削力数值,以仿真数值与实验数据最小误差为目标函数,通过遗传算法在给定本构参数约束条件下寻优最佳本构参数组合。最后,将逆向识别的本构参数用于反向修正有限元模型,以切削力和切屑形态为评价指标,对比优化后仿真值与实验数据。结果表明:修正后有限元模型预测的切削力与实验值的最大误差小于7%,且切屑形貌和实际状态更为接近,证实了联合有限元法逆向识别本构参数的可行性。
关键词:H13钢本构模型;;有限元法;;正交切削;;遗传算法;;逆向识别
基金资助:宁波市企业创新联合体项目(2022H005);; 宁波市重点研发计划项目(2023Z031;2023Z022);; 余姚市重点研发计划项目(2023JH03010002)