一种识别焊缝不同区域材料静态力学性能参数的检测方法

摘要

一种识别焊缝不同区域材料静态力学性能参数的检测方法，其步骤为：(1)制备焊缝压痕试验试件；(2)在试样垂直焊缝方向上的整个焊缝区域内选取若干个点进行硬度试验，根据所得硬度值进行合理分区；(3)得到不同区域的载荷-深度曲线；(4)建立压痕实验有限元模型并对有限元模型的精度进行验证；(5)根据压痕试验有限元数值模型的模拟结果与对应的实验结果形成焊缝不同区域处的目标响应函数优化数学模型；(6)结合优化遗传算法，根据所选的目标响应函数进行迭代，得到最优解，从而求出焊缝不同区域的静态力学性能参数。本发明原理简单、操作方便，能够测定毫米甚至微米尺寸范围内材料的局部力学性能参数，拓展了压痕实验的应用范围。

主权项

一种识别焊缝不同区域材料静态力学性能参数的检测方法，其特征在于，步骤为：(1)制备焊缝压痕试验试件：将试样进行切割、对表面进行打磨、抛光以制成标准试件；(2)对于步骤(1)所制备的试样，在垂直焊缝方向上的整个焊缝区域内选取若干个点进行硬度试验，根据所得硬度值进行分区；(3)在步骤(2)所分区域中进行压痕试验，得到不同区域的载荷‑深度曲线；(4)建立并验证压痕试验有限元模型：根据压痕试验的物理过程建立压痕试验有限元模型并对压痕试验有限元模型的精度进行验证；在验证过程中，首先对均匀母材进行拉伸试验以得到应力应变关系，并通过压痕试验得到试验载荷‑深度曲线；然后，将得到的应力应变关系作为已知参数输入到压痕试验有限元数值模型中得到仿真载荷‑深度曲线；将仿真载荷‑深度曲线与试验载荷‑深度曲线进行对比以验证压痕试验有限元模型的正确性，直至得到正确的压痕试验有限元模型；(5)根据压痕试验有限元数值模型的模拟结果与对应的实验结果以得到焊缝不同区域处的目标响应函数优化数学模型，目标响应函数优化数学模型中包含目标函数与约束函数，待求力学性能参数以及每个参数的取值范围；(6)结合优化遗传算法，设定运行初值参数，根据步骤(5)所选的目标响应函数不断迭代逼近每个选取点的试验曲线，迭代的过程中若达到收敛准则，则迭代终止，该迭代步下的力学参数即是在合适区间下的最优解，从而求出焊缝区域的静态力学性能参数。