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塑性工程学报2025年第07期:基于Zerilli-Armstrong和BP神经网络的15CrMoG合金钢本构模型研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘宏伟;王伟;代学蕊;马世博;穆振凯;王宝雨;

单位:河北科技大学材料科学与工程学院;河北科技大学河北省材料近净成形技术重点实验室;北京科技大学机械工程学院;

摘要:采用Gleeble热模拟试验机,在应变速率5、10、15和20 s~(-1),温度1173.15、1273.15、1373.15和1473.15 K条件下对15CrMoG合金钢进行等温压缩试验。基于试验得到的真实应力和真实应变数据,分析15CrMoG钢的热变形行为,构建15CrMoG钢的Zerilli-Armstrong(Z-A)本构模型和BP神经网络模型,预测材料的流变应力。引入相关系数R和平均绝对相对误差e_(AARE)分析模型的精度,结果表明,Z-A本构模型的预测应力值与试验值的相关系数为0.9447,平均绝对相对误差为10.3%;采用应变的五阶多项式对模型的部分材料参数进行修正,得到修正的Z-A本构模型,修正模型的预测值与试验值的相关系数为0.9934,平均绝对相对误差为7.47%,模型精度得到明显提高。建立的BP神经网络模型的预测应力值与试验值的相关系数为0.9981,平均绝对相对误差为1.02%,具有更高的预测精度,能够更好地描述15CrMoG钢在高温下的热变形行为。

关键词:Zerilli-Armstrong;;本构模型;;BP神经网络;;15CrMoG合金钢;;热变形行为

基金资助:国家自然科学基金资助项目(52205353);; 河北省创新能力提升计划项目(225A2201D)