为探寻金属材料热变形流变行为建模的高效方法, 运用Gleeble-3500型热模拟机对6013铝合金进行了热压缩试验, 基于试验数据和三种元模型方法(克里金、径向基函数与多元多项式)分别构建了该合金的热变形流变行为模型, 并就各方法建模的预测能力进行了分析与对比。结果表明: 三种元模型方法均可建立较高精度的预测模型, 可以描述各热力学参数之间高度非线性的复杂关系; 在模型预测精度和泛化能力方面, 克里金方法较径向基函数和多元多项式方法均具有显著优势, 是元模型方法中可用于金属热变形流变行为建模的一种较为准确有效的方法。
所属栏目
物理模拟与数值模拟国家自然科学基金面上基金资助项目(51475156); 国家重点科技项目(2014ZX04002071); 广西有色金属及特色材料加工重点实验室开放基金资助项目(GXKFJ14-08)
收稿日期
2015/6/22015/10/22
作者单位
肖罡:湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室, 长沙 410082湖南大学机械与运载工程学院, 长沙 410082
杨钦文:湖南大学机械与运载工程学院, 长沙 410082
何欢:广西大学有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室, 南宁 530004
李落星:湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室, 长沙 410082湖南大学机械与运载工程学院, 长沙 410082
曾建民:广西大学有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室, 南宁 530004
备注
肖罡(1983-), 男, 江西武宁人, 博士研究生。
引用该论文:
XIAO Gang,YANG Qin-wen,HE Huan3,LI Luo-xing,ZENG Jian-min.Modeling for Flow Behavior of 6013 Aluminum Alloy during Hot Deformation Based on Metamodeling Method[J].Materials for mechancial engineering,2016,40(1):78～82
肖罡,杨钦文,何欢,李落星,曾建民.基于元模型方法的6013铝合金热变形流变行为建模[J].机械工程材料,2016,40(1):78～82
参考文献
【1】
SHI B L, LUO T J, WANG J, et al. Hot compression behavior and deformation microstructure of Mg-6Zn-1Al-0.3Mn magnesium alloy［J］. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2013,23(9):2560-2567.
【2】
张志正,王春旭,黄顺喆,等.镍微合金化9310钢的高温热变形行为［J］.机械工程材料, 2014,38(10):64-68.
【3】
CAO Y, DI H S, MISRA R D K, et al. On the hot deformation behavior of AISI 420 stainless steel based on constitutive analysis and CSL model［J］. Materials Science and Engineering: A, 2014,593:111-119.
【4】
肖罡,李落星,刘志文,等.6013铝合金的热变形行为及热加工图［J］.材料热处理学报, 2014,35(10):23-28.
【5】
王火生,傅高升,陈永禄,等.铝锰镁合金热压缩变形的流变应力曲线与本构方程［J］.机械工程材料, 2014,38(5):95-98.
【6】
LIN Y C, CHEN X M. A critical review of experimental results and constitutive descriptions for metals and alloys in hot working［J］. Materials & Design, 2011,32:1733-1759.
【7】
SAMANTARAY D, MANDAL S, BHADURI A K.Constitutive analysis to predict high-temperature flow stress in modified 9Cr-1Mo (P91) steel［J］. Materials & Design, 2010,31:981-984.
【8】
刘新亮,张昆仑,郭波.高斯过程元模型建模方法及在火箭弹气动分析中应用［J］.固体火箭技术, 2010,35(5):486-490.
【9】
顾纪超.基于混合元模型的新型全局最优化方法及其在汽车设计中的应用［D］.长沙: 湖南大学, 2011:5-7.
【10】
吴文祥,韩逸,钟皓,等.2026铝合金热压缩变形流变应力行为［J］.中国有色金属学报, 2009,19(8):1403-1408.
【11】
肖罡,李落星,叶拓.6013铝合金平面热压缩流变应力曲线修正与本构方程［J］.中国有色金属学报,2014,24(5):1268-1274.
【12】
MATHERON G. Principals of geostatistics［J］. Economic Geology, 1963,58(8):1246-1266.
【13】
HARDY R L. Multiquadratic equations of topography and other irregular surfaces［J］. Journal of Geophysical Research, 1971,76(1):1905-1915.
【14】
MYERS R H, MONTGOMERY D C. Response surface methodology:process and product optimization using designed experiments［M］.New York: John Wiley & Sons, 1995.
【15】
DONG M G, WANG N. Adaptive network-based fuzzy inference system with leave-one-out cross-validation approach for prediction of surface roughness［J］. Applied Mathematical Modelling, 2011,35(3):1024-1035.
