双尺度SiCp/A356复合材料的热变形行为及本构模型

宋亚虎^1,2，王爱琴¹，王震¹，谢敬佩^1,3，马窦琴^1,3

1. 河南科技大学材料科学与工程学院2. 中信重工机械股份有限公司3. 有色金属新材料与先进加工技术省部共建协同创新中心

摘 要：利用Gleeble-1500D热模拟试验机研究了双尺度SiCp/A356复合材料在温度460～520℃、应变速率0.01～5 s^-1条件下的热变形行为。根据试验数据绘制出双尺度SiCp/A356复合材料真应力-真应变曲线,并在传统Arrhenius型双曲正弦函数方程基础上引入应变量构建了基于应变补偿的本构模型,同时构建了基于BP神经网络的本构关系模型。结果表明:双尺度SiCp/A356复合材料真应力-真应变曲线具有典型的动态再结晶特征,流变应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加;在真应变为0.4的条件下,热变形激活能为468.32 kJ/mol;通过应变补偿本构模型和BP神经网络本构模型得到的流变应力的预测值与试验值之间的相关系数R分别为0.975和0.998,平均相对误差分别为2.97%和0.92%;对比发现该BP神经网络本构模型具有更高的预测精度,能够更加准确预测双尺度SiCp/A356复合材料高温流变应力。

关键词：双尺度SiCp/A356复合材料;热变形行为;应变补偿;BP神经网络;本构模型;