本發(fā)明涉及材料的性能表征方法領(lǐng)域，特別涉及一種材料應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系的數(shù)值表征方法及系統(tǒng)和一種求取材料應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的方法。
背景技術(shù)：
：：對于材料具有的物理性能數(shù)值的準(zhǔn)確測算，能夠更加清楚、具體地得出材料具有的各個方面的物理特性，為材料的實際應(yīng)用提供清楚、準(zhǔn)確的指導(dǎo)與參考，尤其在一些對于材料的產(chǎn)品應(yīng)用具有苛刻要求的
技術(shù)領(lǐng)域：
：，要求用相應(yīng)材料制造出的產(chǎn)品能夠滿足產(chǎn)品應(yīng)用的安全要求，如要求符合高溫、高壓、易燃、易爆等應(yīng)用特殊要求，具有高可靠性、穩(wěn)定性。例如，工業(yè)應(yīng)用中的壓力容器往往被用于存儲危險介質(zhì)，其安全運行極為重要。在應(yīng)用材料進行產(chǎn)品設(shè)計中，需要考慮安全性和經(jīng)濟性并存，現(xiàn)有的大多數(shù)壓力容器材料主要考慮了材料的屈服點以下的彈性階段的性能，當(dāng)材料在拉伸過程中經(jīng)過屈服階段之后，表現(xiàn)出的抵抗變形的能力增強，使材料繼續(xù)變形所需要的應(yīng)力增大，所以需要利用材料彈塑性能的數(shù)值化結(jié)果來進行壓力容器的設(shè)計。美國asme標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)有的材料性能數(shù)值化方法，由于材料分類和性能本身的差異，其測算結(jié)果往往與我國實際材料的性能偏差較大，不能滿足設(shè)計的精細化要求，需要尋求一種能夠準(zhǔn)確表征我國材料的物理性能的方法和手段，以滿足材料應(yīng)用與產(chǎn)品設(shè)計的發(fā)展要求。對于其他國家亦如此，還需從實際所用國所用的材料的實際物理性能來建立材料性能的數(shù)值化方法。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供了一種依據(jù)可靠、本構(gòu)關(guān)系更吻合、數(shù)學(xué)表達更準(zhǔn)確、誤差更小、更加符合設(shè)計安全性和經(jīng)濟性的材料應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系的數(shù)值表征方法，還提供了一種可靠、符合材料特性要求的實施材料應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系表征方法的系統(tǒng)，同時還提供了一種求取材料應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的方法，以克服材料性能表征方法誤差大、曲線與材料的本構(gòu)關(guān)系不吻合的技術(shù)缺陷。通過實測材料的應(yīng)力數(shù)據(jù)應(yīng)變數(shù)采用數(shù)值化模型對其模擬，保證了求出的應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系更加符合材料的真實力學(xué)性能，為壓力容器等力學(xué)容器的設(shè)計提供了可靠的依據(jù)。為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明的第一方面，提出一種材料應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系的數(shù)值表征方法，包括以下步驟：a)設(shè)定試驗參數(shù)，所述試驗參數(shù)包括試樣溫度；b)根據(jù)所述試驗參數(shù)對材料進行拉伸試驗，獲取所述材料的拉伸試驗數(shù)據(jù)，所述拉伸試驗數(shù)據(jù)包括應(yīng)力數(shù)據(jù)和應(yīng)變數(shù)據(jù)；c)根據(jù)所述應(yīng)力數(shù)據(jù)和所述應(yīng)變數(shù)據(jù)建立應(yīng)力-應(yīng)變曲線；d)根據(jù)所述材料的屬性，選擇對應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型，對所述材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線進行擬合，求出所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)。本發(fā)明的第二方面，提供了一種實施材料應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系的數(shù)值表征方法的系統(tǒng)，包括，用于對材料試樣施加載荷的加載裝置，用于測量被測材料所受力的測力裝置，用于測量應(yīng)變速率的應(yīng)變速率測量裝置，用于對材料進行加熱的加熱裝置，用于對材料溫度進行測量的溫度測量裝置和用于對應(yīng)力數(shù)據(jù)和應(yīng)變數(shù)據(jù)進行處理求出應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中參數(shù)的計算裝置。本發(fā)明的第三方面，提供了一種求取材料應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的方法，包括，輸入溫度參數(shù)、材料參數(shù)到應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系求取模塊，所述應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系求取模塊根據(jù)所述溫度參數(shù)，從與所述材料參數(shù)相對應(yīng)的本發(fā)明第一方面提供的所述的一種材料應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系的數(shù)值表征方法中的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)值化模型中，求出與所述溫度、所述材料對應(yīng)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。本發(fā)明的方法與系統(tǒng)，對材料實際的拉伸力學(xué)性能進行測量，運用數(shù)值化模型對實際測量的應(yīng)力應(yīng)變曲線進行模擬，保證了數(shù)值化模型趨勢的吻合性和誤差量，使得建立的數(shù)值化模型更加符合材料的力學(xué)性能，為壓力容器設(shè)計、機械零件的設(shè)計提供了可靠的依據(jù)；對于不同國家的材料都能通過實際測量物理性能參數(shù)后適用。附圖說明參考隨附的附圖，本發(fā)明更多的目的、功能和優(yōu)點將通過本發(fā)明實施方式的如下描述得以闡明，其中：圖1為本發(fā)明的應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系數(shù)值表征方法一個實施例的流程示意圖；圖2為本發(fā)明的應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系數(shù)值表征方法一個實施例的流程示意圖；圖3為本發(fā)明的應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系數(shù)值表征方法一個實施例的流程示意圖；圖4為本發(fā)明的應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系數(shù)值表征方法一個實施例的流程示意圖；圖5為本發(fā)明的應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系數(shù)值表征方法一個實施例的流程示意圖圖6為本發(fā)明的應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系數(shù)值表征方法一個實施例中的材料試樣結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明的應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系數(shù)值表征方法一個實施例中的拉伸模型示意圖；圖8為本發(fā)明的應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系數(shù)值表征方法一個實施例中的奧氏體不銹鋼s31608彈性模量的擬合結(jié)示意圖；圖9為本發(fā)明的應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系數(shù)值表征方法一個實施例中的100℃拉伸曲線擬合結(jié)果示意圖；圖10為本發(fā)明的應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系數(shù)值表征方法一個實施例中的模型參數(shù)擬合結(jié)果示意圖；圖11為本發(fā)明的應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系數(shù)值表征方法一個實施例中的模型參數(shù)擬合結(jié)果示意圖；圖12為本發(fā)明的應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系數(shù)值表征方法一個實施例中的模型參數(shù)擬合結(jié)果示意圖；圖13為本發(fā)明的應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系數(shù)值表征方法一個實施例中的應(yīng)力應(yīng)變曲線擬合結(jié)果示意圖；圖14為本發(fā)明的應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系數(shù)值表征方法一個實施例中的彈性模量擬合結(jié)果示意圖；圖15為本發(fā)明的應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系數(shù)值表征方法一個實施例中的屈服強度擬合結(jié)果示意圖；圖16為本發(fā)明的應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系數(shù)值表征方法一個實施例中的模型參數(shù)擬合結(jié)果示意圖；圖17為本發(fā)明的應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系數(shù)值表征方法一個實施例中的模型參數(shù)擬合結(jié)果示意圖；圖18為本發(fā)明的應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系數(shù)值表征方法一個實施例中的應(yīng)力應(yīng)變曲線擬合結(jié)果示意圖；圖19為本發(fā)明的材料應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系的數(shù)值表征系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式材料拉伸曲線數(shù)值化是指采用函數(shù)關(guān)系式的方法對材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系進行數(shù)學(xué)擬合。試驗表明，大多數(shù)的壓力容器材料在拉伸過程中具有顯著的應(yīng)變強化特性，在壓力容器分析設(shè)計時對結(jié)構(gòu)進行彈-塑性分析可以充分利用材料應(yīng)變強化性能，更加合理的評價壓力容器的承壓能力。但是，由于沒有相應(yīng)數(shù)據(jù)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，長期以來，材料的彈-塑性分析方法很少被人們使用。標(biāo)準(zhǔn)中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的缺失在一定程度上制約了壓力容器分析設(shè)計水平的發(fā)展。本發(fā)明通過在壓力容器材料拉伸試驗的基礎(chǔ)上，提出適用材料的應(yīng)力-應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系模型，完成對材料拉伸曲線的數(shù)值化表征，從而求出材料應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系。如圖1所示，本發(fā)明提供的一種材料應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系的數(shù)值表征方法，從材料的本身特性出發(fā)，通過拉伸試驗確定應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)，建立曲線，選擇相應(yīng)模型對曲線進行擬合，求出模型參數(shù)，從而確定數(shù)值化模型的確切公式表達，其具體包括，s101設(shè)定試驗參數(shù)，所述試驗參數(shù)包括試樣溫度。s102根據(jù)所述試驗參數(shù)對材料進行拉伸試驗，獲取所述材料的拉伸試驗數(shù)據(jù)，所述拉伸試驗數(shù)據(jù)包括應(yīng)力數(shù)據(jù)和應(yīng)變數(shù)據(jù)。s103根據(jù)所述應(yīng)力數(shù)據(jù)和所述應(yīng)變數(shù)據(jù)建立應(yīng)力-應(yīng)變曲線。s104根據(jù)所述材料的屬性，選擇對應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型，對所述材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線進行擬合，求出所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)，這樣，通過在設(shè)定溫度下測量材料的實際力學(xué)拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線，采用數(shù)值化模型對其模擬，求出模型中的參數(shù)，這時數(shù)值化模型參數(shù)完備，運用此模型能夠更好地表征出所述材料在設(shè)定溫度下的力學(xué)性能，從而在將來設(shè)計壓力容器或者設(shè)計機械零件時提供可靠的力學(xué)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明提供的一種材料應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系的數(shù)值表征方法包括了測算的步驟，也可將本發(fā)明的一種材料應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系的數(shù)值表征方法理解成一種測算方法。實施例一根據(jù)本發(fā)明的方法，具體對于不同屬性的材料進行測量，采用數(shù)值化模型對其模擬，求出模型中的參數(shù)，得出被測材料的力學(xué)性能。根據(jù)金屬材料分為具有明顯屈服階段的材料和不具有明顯屈服階段的材料的分類，選擇對應(yīng)的數(shù)值化模型，當(dāng)所述材料為具有明顯屈服階段的材料，相應(yīng)所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型為，式中ts表示拉伸曲線屈服平臺消失的最低溫度，a、b為所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)，通過求取參數(shù)a、b，就能將具有明顯屈服階段的材料的力學(xué)性能表征出。當(dāng)所述材料為不具有明顯屈服強度的材料，相應(yīng)所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型為，式中a、b、d為所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)，上述不同的模型，針對我國對材料的分類方法，設(shè)計出對應(yīng)的模型，更加符合了實際情況。需要說明的是，上述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中參數(shù)a、b，d僅代表一個變量，也可將參數(shù)中的共同倍數(shù)提取出來，例如將b，替換成0.001*b，這時應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型就變成：和對于其他參數(shù)也可如此。為了測算出不同溫度下材料的力學(xué)性能對應(yīng)的數(shù)值化模型參數(shù)，如圖2所示，本發(fā)明的數(shù)值表征方法還包括，s105設(shè)定不同的溫度，重復(fù)步驟s102、s103、s104獲取不同的溫度下所述材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線和應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)。為了表征連續(xù)溫度下材料的力學(xué)性能，建立連續(xù)溫度下材料的應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系，本發(fā)明的數(shù)值表征方法還包括s106根據(jù)不同溫度下獲取的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)，建立參數(shù)溫度曲線，根據(jù)所述參數(shù)溫度曲線擬合出參數(shù)溫度模型，所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)有多個時，為了保證所述數(shù)值表征方法中的參數(shù)求取的可靠性，從而保證擬合的結(jié)果誤差更小，采用依次求取參數(shù)的方法，如圖3所示，所述數(shù)值表征方法還包括，s107選定所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)中一個，s108建立參數(shù)溫度曲線，擬合出參數(shù)溫度模型，將所述不同溫度代入到所述參數(shù)溫度模型中，求出擬合參數(shù)，將所述擬合參數(shù)代入到所述材料的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中，運用已代入擬合參數(shù)的所述材料的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型對所述應(yīng)力應(yīng)變曲線進行擬合，求出所述材料的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的其余參數(shù)；s109從所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的其余參數(shù)中選定一個，實施步驟s108，直至求出所有所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)，這樣求出來的參數(shù)，使得數(shù)值化模型與實測應(yīng)力應(yīng)變曲線的結(jié)果更加吻合，誤差更小。所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中包括彈性模量參數(shù)，由于常規(guī)方法中提供的彈性模量參數(shù)為離散溫度下的對應(yīng)值，為了建立連續(xù)溫度下的彈性模量值，從而使得所述數(shù)值表征方法運用更加廣泛，需要依據(jù)離散的彈性模量參數(shù)來建立彈性模量溫度關(guān)系圖，根據(jù)所述彈性模量溫度關(guān)系圖擬合出彈性模量溫度曲線，求出曲線參數(shù)。考慮試驗中材料的截面的變形，對測試的的應(yīng)力數(shù)據(jù)和應(yīng)變數(shù)據(jù)還需處理，使得應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系更加符合實際情況，本發(fā)明的步驟s103包括，根據(jù)公式σtt＝σ(1+εet)將所述應(yīng)力數(shù)據(jù)處理成真實應(yīng)力數(shù)據(jù)，式中σtt表示拉伸試驗中t時刻的真實應(yīng)力，σ表示所述拉伸試驗中測量的應(yīng)力數(shù)據(jù)，εet表示拉伸試驗中t時刻的測量到的應(yīng)變數(shù)據(jù)；根據(jù)公式εt＝ln(1+εe)將所述應(yīng)變數(shù)據(jù)處理成真實應(yīng)變數(shù)據(jù)，式中εt表示真實應(yīng)變，εe表示工程應(yīng)變；對所述材料屈服階段和/或應(yīng)變強化階段的真實應(yīng)力進行如下處理：σs＝σt·k(t)，式中k(t)表示標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)，式中σrp0.2(standard)表示所述材料的標(biāo)準(zhǔn)屈服應(yīng)力，σrp0.2(test)表示所述材料在拉伸試驗中屈服應(yīng)力轉(zhuǎn)換成真實應(yīng)力的，將應(yīng)力處理成標(biāo)準(zhǔn)以下的值，保證了安全性。本發(fā)明的所述試驗參數(shù)還包括，試樣要求、應(yīng)變速率、數(shù)據(jù)采集的頻率以及應(yīng)變范圍，所述步驟s102中還包括，選定所述材料進行拉伸試驗的試驗的直徑；在所述試樣上標(biāo)記出所述試樣的材料號；在試樣每間隔一段距離做出標(biāo)記；對拉伸試驗前的所述試樣的直徑進行多次測量求出平均值，計算所述試樣的橫截面積。本發(fā)明的所述步驟s102中的拉伸試驗采用勻速拉伸，在應(yīng)變范圍為0～7.5％時，用應(yīng)變速率控制試驗速率，使用引伸計測量所述拉伸試驗的應(yīng)變速率；在應(yīng)變范圍大于7.5％時，以橫梁位移速率來控制試驗速率，橫梁位移速度根據(jù)來確定，式中為拉伸速率，le為橫梁位移，ve為位移速率。為了使本發(fā)明的數(shù)值表征方法運用廣泛，本發(fā)明的實施例中的所述測試溫度范圍為20℃～700℃。為了使測試結(jié)果更具代表性，所述試樣的直徑為8mm～15mm，例如選取所述試樣的直徑為φ10mm。在做拉伸實驗時，本發(fā)明實施例中所述在試樣每間隔一段距離做出標(biāo)記的步驟包括：設(shè)定試樣的原始標(biāo)距l(xiāng)0＝50mm，采用劃線儀在所述試樣上每10mm做一個標(biāo)記，所述劃線儀的標(biāo)距精度≤±1％(l0)。為了使發(fā)明實施例獲得的應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系能夠運用到多種溫度場合，本發(fā)明實施例中的拉伸試驗，包括了常溫拉伸和高溫拉伸。例如，在常溫拉伸時，所述步驟s102中的拉伸試驗的溫度為10℃～35℃，拉伸速率為在高溫拉伸時，所述步驟s102中的拉伸試驗的溫度設(shè)為100℃以上，加熱所述試樣到預(yù)定溫度，使試樣保持在所述預(yù)定溫度至少10分鐘，拉伸速率為本發(fā)明的實施例中，所述步驟s103還包括根據(jù)所述材料在所述溫度下的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力值rp0.2，通過下式，獲取交點(ε，rp0.2)，在建立所述應(yīng)力-應(yīng)變曲線時，使所述應(yīng)力-應(yīng)變曲線與所述交點的距離在閾值范圍內(nèi)。這樣保證了所述應(yīng)力-應(yīng)變曲線能夠更加接近所述交點(ε，rp0.2)，充分考慮了標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力值rp0.2對曲線的影響。類似地，在獲取所述交點后，在建立所述應(yīng)力-應(yīng)變曲線時，將所述交點的坐標(biāo)加入到所述步驟s102中的所述應(yīng)力數(shù)據(jù)和所述應(yīng)變數(shù)據(jù)中，根據(jù)所述應(yīng)力數(shù)據(jù)、所述應(yīng)變數(shù)據(jù)和所述交點的數(shù)據(jù)建立所述應(yīng)力-應(yīng)變曲線，對所述應(yīng)力數(shù)據(jù)、所述應(yīng)變數(shù)據(jù)和所述交點的數(shù)據(jù)作用上擬合權(quán)重值，所述交點的數(shù)據(jù)對應(yīng)的擬合權(quán)重值的擬合權(quán)重大于所述應(yīng)力數(shù)據(jù)和所述應(yīng)變數(shù)據(jù)對應(yīng)的擬合權(quán)重的擬合權(quán)重。這樣，所述曲線更加接近了所述交點。所述交點的重要新得到了體現(xiàn)。對于具有明顯屈服階段的材料，在獲取了某一溫度下應(yīng)力應(yīng)變模型的參數(shù)之后，還包括，設(shè)定不同的溫度，重復(fù)步驟s102、s103、s104獲取不同的溫度下所述材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線和應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)a，b，根據(jù)不同溫度下對應(yīng)的參數(shù)a，b進行擬合，獲取參數(shù)a對應(yīng)的參數(shù)溫度模型，獲取參數(shù)b對應(yīng)的參數(shù)溫度模型。這樣，可以獲取連續(xù)溫度下的應(yīng)力應(yīng)變模型下的連續(xù)參數(shù)，從而可使本發(fā)明實施例中的方法能夠得到廣泛運用，結(jié)果具有普遍性。在獲取參數(shù)的過程中，可依次進行，保證了求取參數(shù)的準(zhǔn)確性，具體還包括，在獲取參數(shù)a對應(yīng)的參數(shù)溫度模型之后，根據(jù)參數(shù)a對應(yīng)的參數(shù)溫度模型，求出不同溫度下參數(shù)a的新值，將參數(shù)a的新值代入到應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中，根據(jù)不同溫度下所獲取的應(yīng)力數(shù)據(jù)和應(yīng)變數(shù)據(jù)，對所述材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線進行擬合，求出不同溫度下所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)b，獲取參數(shù)b對應(yīng)的參數(shù)溫度模型。在依次求取模型參數(shù)過程中，為了減小某一參數(shù)的擬合結(jié)果的誤差對應(yīng)力應(yīng)變模型的影響，需要對參數(shù)的溫度擬合結(jié)果進行誤差判定，在誤差小于閾值時，才對下一個參數(shù)進行擬合，具體還包括，在獲取參數(shù)a對應(yīng)的參數(shù)溫度模型之后，對參數(shù)a的擬合結(jié)果的判定系數(shù)r2進行判定，如果判定系數(shù)r2小于閾值時，根據(jù)參數(shù)a對應(yīng)的參數(shù)溫度模型，求出不同溫度下參數(shù)a的新值，將參數(shù)a的新值代入到應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中，根據(jù)不同溫度下所獲取的應(yīng)力數(shù)據(jù)和應(yīng)變數(shù)據(jù)，對所述材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線進行擬合，求出不同溫度下所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)b，獲取參數(shù)b對應(yīng)的參數(shù)溫度模型。以上是對具有明顯屈服階段的材料獲取連續(xù)溫度下應(yīng)力應(yīng)變模型參數(shù)的步驟說明，類似地，對應(yīng)不具有明顯屈服階段的材料，要獲取連續(xù)溫度下應(yīng)力應(yīng)變模型參數(shù)的步驟還包括，設(shè)定不同的溫度，重復(fù)步驟s102、s103、s104獲取不同的溫度下所述材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線和應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)a，b，d，根據(jù)不同溫度下對應(yīng)的參數(shù)a，b，d進行擬合，獲取參數(shù)a對應(yīng)的參數(shù)溫度模型，獲取參數(shù)b對應(yīng)的參數(shù)溫度模型，獲取參數(shù)b對應(yīng)的參數(shù)溫度模型。類似地，可依次求取參數(shù)，具體還包括，在獲取參數(shù)a對應(yīng)的參數(shù)溫度模型之后，根據(jù)參數(shù)a對應(yīng)的參數(shù)溫度模型，求出不同溫度下參數(shù)a的新值，將參數(shù)a的新值代入到應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中，根據(jù)不同溫度下所獲取的應(yīng)力數(shù)據(jù)和應(yīng)變數(shù)據(jù)，對所述材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線進行擬合，求出不同溫度下所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)b，獲取參數(shù)b的參數(shù)溫度模型；根據(jù)參數(shù)b對應(yīng)的參數(shù)溫度模型，求出不同溫度下參數(shù)b的新值，將所述參數(shù)a的新值和所述參數(shù)b的新值代入到應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中，根據(jù)不同溫度下所獲取的應(yīng)力數(shù)據(jù)和應(yīng)變數(shù)據(jù)，對所述材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線進行擬合，求出不同溫度下所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)d，獲取參數(shù)d的參數(shù)溫度模型。類似地，為了減小參數(shù)溫度模型的誤差，具體還包括，在獲取參數(shù)a對應(yīng)的參數(shù)溫度模型之后，對參數(shù)a的擬合結(jié)果的判定系數(shù)r2進行判定，如果判定系數(shù)r2小于閾值時，根據(jù)參數(shù)a對應(yīng)的參數(shù)溫度模型，求出不同溫度下參數(shù)a的新值，將參數(shù)a的新值代入到應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中，根據(jù)不同溫度下所獲取的應(yīng)力數(shù)據(jù)和應(yīng)變數(shù)據(jù)，對所述材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線進行擬合，求出不同溫度下所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)b，獲取參數(shù)b的參數(shù)溫度模型；對參數(shù)b的擬合結(jié)果的判定系數(shù)r2進行判定，如果判定系數(shù)r2小于閾值時，根據(jù)參數(shù)b對應(yīng)的參數(shù)溫度模型，求出不同溫度下參數(shù)b的新值，將所述參數(shù)a的新值和所述參數(shù)b的新值代入到應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中，根據(jù)不同溫度下所獲取的應(yīng)力數(shù)據(jù)和應(yīng)變數(shù)據(jù)，對所述材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線進行擬合，求出不同溫度下所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)d，獲取參數(shù)d的參數(shù)溫度模型。本發(fā)明實施例中應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系數(shù)值表征方法中的所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)有多個，如圖4所示，所述數(shù)值表征方法還包括，s110選定所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)中一個，s111建立參數(shù)溫度曲線，擬合出參數(shù)溫度模型，將所述不同溫度代入到所述參數(shù)溫度模型中，求出擬合參數(shù)，對所述選定的參數(shù)的擬合結(jié)果的判定系數(shù)r2進行判定，如果判定系數(shù)r2小于閾值時，將所述擬合參數(shù)代入到所述材料的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中，運用已代入擬合參數(shù)的所述材料的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型對所述應(yīng)力應(yīng)變曲線進行擬合，求出所述材料的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的其余參數(shù)；s112從所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的其余參數(shù)中選定一個，實施步驟s111，直至求出所有所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)。本發(fā)明實施例中應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系數(shù)值表征方法中的參數(shù)溫度模型的擬合過程采用多項式進行擬合，例如，所述擬合參數(shù)溫度模型的步驟包括，采用三次多項式進行擬合；例如，采用二次多項式或三次多項式對彈性模量值進行擬合，對于材料為奧氏體不銹鋼的試樣，通過二次多項式對彈性模量溫度曲線進行擬合，得到所述彈性模量溫度曲線模型為，ey(t)＝1.806×10-4t2-0.618t+1958，對于所述材料為低碳鋼材料的試樣，采用三次多項式進行擬合，所述彈性模量溫度曲線模型為，ey(t)＝-5.144×10-7t3+1.821×10-4t2-0.07197t+2025。本發(fā)明實施例中應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系數(shù)值表征方法中，對于具有明顯屈服階段的材料，所述參數(shù)a對應(yīng)的參數(shù)溫度模型為，a(t)＝-4.803×10-3tanh[0.02293(t-425)]+0.004803；所述參數(shù)b對應(yīng)的參數(shù)溫度模型為，本發(fā)明實施例中應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系數(shù)值表征方法中，對于不具有明顯屈服階段的材料，所述參數(shù)a對應(yīng)的參數(shù)溫度模型為，a(t)＝-9.899×10-8t3+8.767×10-5t2-0.002013t+2.79；所述參數(shù)b對應(yīng)的參數(shù)溫度模型為，b(t)＝7.926×10-8t3-7.425×10-5t2+0.01949t+2.787；所述參數(shù)d對應(yīng)的參數(shù)溫度模型為，d(t)＝-1.376×10-6t3+1.653×10-3t2-0.7244t+321.6。本發(fā)明實施例中的應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系數(shù)值表征方法，能夠更加真實地模擬材料應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系，進一步擬合不同溫度下的結(jié)果，建立本構(gòu)關(guān)系中參數(shù)的溫度曲線，從而獲取連續(xù)溫度下的參數(shù)，將連續(xù)溫度下的參數(shù)代入模型中，從而獲取連續(xù)溫度下應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系，能夠滿足不同溫度的需要，溫度覆蓋范圍廣，應(yīng)用廣泛，為加工設(shè)計提供了良好的依據(jù)。實施例二如圖1所示，本發(fā)明本實施例中的材料應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系的數(shù)值表征方法包括，s101設(shè)定試驗參數(shù)，所述試驗參數(shù)包括試樣溫度。s102根據(jù)所述試驗參數(shù)對材料進行拉伸試驗，獲取所述材料的拉伸試驗數(shù)據(jù)，所述拉伸試驗數(shù)據(jù)包括應(yīng)力數(shù)據(jù)和應(yīng)變數(shù)據(jù)。s103根據(jù)所述應(yīng)力數(shù)據(jù)和所述應(yīng)變數(shù)據(jù)建立應(yīng)力-應(yīng)變曲線。s104根據(jù)所述材料的屬性，選擇對應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型，對所述材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線進行擬合，求出所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)。本發(fā)明實施例中的數(shù)值表征方法貼近實際，以拉伸試驗的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)作為擬合依據(jù)，采用與材料性質(zhì)對應(yīng)的數(shù)值化模型進行擬合，獲取參數(shù)，所得的結(jié)果可靠性高，能滿足實際生產(chǎn)設(shè)計的要求。所述步驟s101中設(shè)定試驗參數(shù)還包括，設(shè)定所述材料試樣的試樣要求、設(shè)定應(yīng)變速率，設(shè)定數(shù)據(jù)財力的頻率，設(shè)定應(yīng)變范圍，設(shè)定拉伸速率，本發(fā)明所采用的試樣可為柱形試樣，直徑可選擇8mm～15mm，也可選擇10mm，根據(jù)溫度不同設(shè)定不同拉伸速率，常溫拉伸在10℃～35℃范圍的環(huán)境溫度內(nèi)進行。應(yīng)變范圍為0～7.5％。在該范圍內(nèi)，使用引伸計對拉伸試樣應(yīng)變進行測量，并通過試樣的應(yīng)變速率對試驗的拉伸速率進行控制。拉伸速率為應(yīng)變范圍大于7.5％。在該范圍內(nèi)，不使用引伸計，改用橫梁位移量對試樣的拉伸速率進行控制。拉伸速率為橫梁位移速率根據(jù)公式計算。選擇試驗方案和參數(shù)，裝夾試樣，步驟s102中包括，根據(jù)試樣長度調(diào)整上下橫梁位置，夾緊試樣，保持試樣對中。根據(jù)裝卡方式以及試驗機自身特性在恰當(dāng)?shù)沫h(huán)節(jié)進行載荷、位移和變形值清零，進入試驗狀態(tài)，按順序加載，直至試樣斷裂。拆卸試樣，測量試驗所需數(shù)據(jù)。高溫拉伸在特定溫度范圍內(nèi)進行，符合誤差在±0.004θ℃(θ為規(guī)定溫度)或±2℃之內(nèi)，取最大值的要求。步驟s102中包括，將試樣逐漸加熱至試驗規(guī)定溫度。在對試樣進行加熱時，由熱電偶測量得到的試樣溫度不可以超過溫度誤差的上偏差。當(dāng)熱電偶測得的試樣溫度到達試驗規(guī)定溫度后，需要保持該溫度至少10分鐘，保證了測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。保溫結(jié)束后，將引伸計調(diào)零。第一階段，應(yīng)變范圍為0～7.5％。在該范圍內(nèi)，使用引伸計對拉伸試樣應(yīng)變進行測量，并通過試樣的應(yīng)變速率對試驗的拉伸速率進行控制。拉伸速率為橫梁位移速率根據(jù)公式計算。應(yīng)變范圍大于7.5％。在該范圍內(nèi)，可不使用引伸計，拉伸速率為橫梁位移速率根據(jù)公式計算。順序開機進入聯(lián)機狀態(tài)，選擇試驗方案和參數(shù)，裝好夾塊，根據(jù)試樣長度調(diào)整上下橫梁位置，裝卡試樣，并保證試樣對中。將試樣移上加熱爐，升溫至規(guī)定的溫度，在加熱過程中應(yīng)保障試樣處于低應(yīng)力狀態(tài)，溫度達到要求溫度后，至少保溫10min。力值、位移值清零，調(diào)整引伸計零，進入試驗狀態(tài)，進行加荷，直至試樣斷裂。拆卸試樣，測量試驗所需數(shù)據(jù)試驗數(shù)據(jù)由拉伸試驗機的控制系統(tǒng)進行采集。所述步驟s102中包括對應(yīng)力數(shù)據(jù)和應(yīng)變數(shù)據(jù)記錄，按照修約規(guī)則對實驗數(shù)據(jù)進行調(diào)整，對試驗數(shù)據(jù)進行修約時，按“四舍六入五成雙”的數(shù)字修約規(guī)則執(zhí)行。修約時：a)強度性能修約至1mpa；b)斷后延伸率修約至0.5％；c)斷面收縮率修約至1％。所述步驟s103中，包括根據(jù)應(yīng)力數(shù)據(jù)和應(yīng)變數(shù)據(jù)建立應(yīng)力應(yīng)變曲線，可直接通過應(yīng)變數(shù)據(jù)和應(yīng)力數(shù)據(jù)建立對應(yīng)曲線，也可將應(yīng)力數(shù)據(jù)和應(yīng)變數(shù)據(jù)進行處理，充分考慮拉伸試驗過程中材料截面面積變化對試驗結(jié)果的影響，根據(jù)公式σtt＝σ(1+εet)將所述應(yīng)力數(shù)據(jù)處理成真實應(yīng)力數(shù)據(jù)，式中σtt表示拉伸試驗中t時刻的真實應(yīng)力，σ表示所述拉伸試驗中測量的應(yīng)力數(shù)據(jù)，εet表示拉伸試驗中t時刻的測量到的應(yīng)變數(shù)據(jù)；根據(jù)公式εt＝ln(1+εe)將所述應(yīng)變數(shù)據(jù)處理成真實應(yīng)變數(shù)據(jù)，式中εt表示真實應(yīng)變，εe表示工程應(yīng)變；對所述材料屈服階段和/或應(yīng)變強化階段的真實應(yīng)力進行如下處理：σs＝σt·k(t)，式中k(t)表示標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)，式中σrp0.2(standard)表示所述材料的標(biāo)準(zhǔn)屈服應(yīng)力，σrp0.2(test)表示所述材料在拉伸試驗中的屈服應(yīng)力σ0.2經(jīng)過如下公式，σrp0.2(test)＝σ0.2(1+εet)，轉(zhuǎn)換成的真實應(yīng)力；另一方面，還可著重考慮測得曲線需要與標(biāo)準(zhǔn)值偏離不大的要求，如根據(jù)所述材料在所述溫度下的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力值rp0.2，通過下式，獲取交點(ε，rp0.2)，在建立所述應(yīng)力-應(yīng)變曲線時，使所述應(yīng)力-應(yīng)變曲線與所述交點的距離在閾值范圍內(nèi)；或者根據(jù)所述材料在所述溫度下的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力值rp0.2，通過下式，獲取交點(ε，rp0.2)，在建立所述應(yīng)力-應(yīng)變曲線時，將所述交點的坐標(biāo)加入到所述步驟s102中的所述應(yīng)力數(shù)據(jù)和所述應(yīng)變數(shù)據(jù)中，根據(jù)所述應(yīng)力數(shù)據(jù)、所述應(yīng)變數(shù)據(jù)和所述交點的數(shù)據(jù)建立所述應(yīng)力-應(yīng)變曲線，對所述應(yīng)力數(shù)據(jù)、所述應(yīng)變數(shù)據(jù)和所述交點的數(shù)據(jù)作用上擬合權(quán)重值，例如，可將應(yīng)變數(shù)據(jù)、應(yīng)力數(shù)據(jù)和交點數(shù)據(jù)乘上擬合權(quán)值，與交點數(shù)據(jù)相乘的擬合權(quán)值大于其他的擬合權(quán)值，如與交點相乘的擬合權(quán)值為2，其他的擬合權(quán)值為1，使得所述交點的數(shù)據(jù)對應(yīng)的擬合權(quán)重值的擬合權(quán)重大于所述應(yīng)力數(shù)據(jù)和所述應(yīng)變數(shù)據(jù)對應(yīng)的擬合權(quán)重的擬合權(quán)重。所述步驟s104中，所述根據(jù)所述材料的屬性，選擇對應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型的步驟包括，當(dāng)所述材料為具有明顯屈服階段的材料時，選擇所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型為，式中ts表示拉伸曲線屈服平臺消失的最低溫度，a、b為所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)；當(dāng)所述材料為不具有明顯屈服強度的材料時，選擇所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型為，式中a、b、d為所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)。滿足將材料分成具有明顯屈服階段的材料和不具有明顯屈服階段的材料的要求。如圖2所示，本發(fā)明實施例中的數(shù)值表征方法還包括，s105設(shè)定不同的溫度，重復(fù)步驟s102、s103、s104獲取不同的溫度下所述材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線和應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)。通過在不同溫度下試驗，獲取不同溫度下數(shù)值化模型中參數(shù)，使得本發(fā)明實施例中的數(shù)值表征方法所獲得應(yīng)力應(yīng)變數(shù)值化模型運用到多種溫度場合。如圖1、圖2所示，本發(fā)明實施例中數(shù)值表征方法還包括，s106根據(jù)不同溫度下獲取的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)，建立參數(shù)溫度曲線，根據(jù)所述參數(shù)溫度曲線擬合出參數(shù)溫度模型，從而獲取連續(xù)溫度下所述應(yīng)力應(yīng)變數(shù)值化模型的參數(shù)。或者，如圖3所示，本發(fā)明實施例中數(shù)值表征方法還包括，s107選定所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)中的一個參數(shù)；s108建立參數(shù)溫度曲線，擬合出參數(shù)溫度模型，將所述不同溫度代入到所述參數(shù)溫度模型中，求出所選定的所述參數(shù)在不同溫度下的擬合值，將所述擬合值代入到所述材料的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中，運用已代入所述擬合值的所述材料的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型對所述應(yīng)力應(yīng)變曲線進行擬合，求出不同溫度下所述材料的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的其余參數(shù)；s109從所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的其余參數(shù)中選定一個，重復(fù)實施步驟s108，直至求出所有所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)，這樣依次求出參數(shù)，可保證擬合結(jié)果與拉伸試驗所獲得應(yīng)力應(yīng)變曲線吻合?；蛘?，如圖4所示，本發(fā)明實施例中數(shù)值表征方法還包括，s110選定所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)中一個；s111建立參數(shù)溫度曲線，擬合出參數(shù)溫度模型，將所述不同溫度代入到所述參數(shù)溫度模型中，求出擬合參數(shù)，對所述選定的參數(shù)的擬合結(jié)果的判定系數(shù)r2進行判定，如果判定系數(shù)r2小于閾值時，將所述擬合參數(shù)代入到所述材料的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中，運用已代入擬合參數(shù)的所述材料的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型對所述應(yīng)力應(yīng)變曲線進行擬合，求出所述材料的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的其余參數(shù)；s112從所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的其余參數(shù)中選定一個，實施步驟s111，直至求出所有所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)，如此，在依次求出參數(shù)過程中，保證結(jié)果的合理性，最終保證擬合曲線與拉伸試驗曲線的誤差滿足要求。本發(fā)明實施例中的數(shù)值表征方法中步驟s104中的所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中包括彈性模量參數(shù)，所述步驟s104還包括，根據(jù)離散溫度下的彈性模量值，建立彈性模量溫度關(guān)系圖，根據(jù)所述彈性模量溫度關(guān)系圖擬合出彈性模量溫度曲線，求出曲線參數(shù)，擬合過程可采用二次多項式進行擬合，也可采用三次多項式進行擬合，例如，所述材料為奧氏體不銹鋼，采用二次多項式進行擬合，所述彈性模量溫度曲線模型為，ey(t)＝1.806×10-4t2-0.618t+1958。例如，所述材料為低碳鋼材料時，所述彈性模量溫度曲線模型為，ey(t)＝-5.144×10-7t3+1.821×10-4t2-0.07197t+2025。本發(fā)明實施例的材料應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系的數(shù)值表征方法根據(jù)材料的特性選擇對應(yīng)的擬合模型，在獲取了拉伸試驗的應(yīng)力應(yīng)變曲線后，進行擬合，求出擬合模型中的參數(shù)，進而在不同溫度下試驗，然后獲取參數(shù)溫度模型，求出連續(xù)溫度下的參數(shù)，適用范圍廣，可靠性高，與材料的本質(zhì)特性更加吻合。實施例三如圖5所示，本發(fā)明的材料應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系的數(shù)值表征方法的一個實施例采用拉伸試驗獲取材料的試驗數(shù)據(jù)，具體包括，s201根據(jù)材料制定試驗方法，設(shè)定所述材料試樣的試樣要求、設(shè)定應(yīng)變速率，設(shè)定數(shù)據(jù)財力的頻率，設(shè)定應(yīng)變范圍，設(shè)定拉伸速率，設(shè)定試驗的溫度，本發(fā)明本實施例采用的試樣如圖6所示，選用直徑為10mm的試樣，拉伸時分為室溫拉伸時和高溫拉伸，兩種情況來設(shè)定拉伸速率，當(dāng)在常溫拉伸時，即在室溫時進行拉伸，拉伸溫度在10℃～35℃，也可設(shè)置拉伸溫度為23℃±5℃，還可設(shè)置在20℃進行拉伸，拉伸速率為應(yīng)變范圍在0～7.5％之間時，采用引伸計對拉伸試樣應(yīng)變進行測量，并通過試樣的應(yīng)變速率對試驗的拉伸速率進行控制，當(dāng)應(yīng)變范圍大于7.5％時，采用橫梁位移量對試樣的拉伸速率進行控制，記錄橫梁位移量與時間的關(guān)系獲取橫梁位移速率，橫梁位移速率ve與拉伸速率之間關(guān)系為為了方便記錄橫梁位移量，可在試樣上做上標(biāo)記，可間隔定長做上多個標(biāo)記，易于測量橫梁的位移量；對于高溫時，溫度比室溫拉伸時的溫度設(shè)定高即可，如可設(shè)定在50℃～750℃之間，還可設(shè)定為50℃、100℃、150℃、200℃、250℃、300℃、350℃、400℃、425℃、450℃、475℃、500℃、525℃、550℃、575℃、600℃、625℃、650℃、675℃、700℃、725℃、750℃，針對不同材料的溫度點選擇高溫拉伸試驗溫度，設(shè)定拉伸速率同樣，在應(yīng)變范圍小于7.5％和大于7.5％時，采用與常溫拉伸時的策略控制拉伸速率，在高溫拉伸時，為了保證試樣的溫度需要對試樣進行加熱，并測量試樣的溫度，保證試樣維持在所需溫度至少十分鐘，這樣，保證測量結(jié)果可靠有效，可通過熱電偶測量試樣的溫度。s202進行拉伸試驗，拉伸試驗所采用的設(shè)備為拉伸試驗機，其可對試樣加載，同時可測量試樣的拉伸速率，記錄試樣的應(yīng)力數(shù)據(jù)和應(yīng)變數(shù)據(jù)。s203變更拉伸試驗的溫度和對應(yīng)的設(shè)定的拉伸速率，進行多次試樣，由于每次拉伸試驗完之后可能對試樣內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成不可恢復(fù)的改變，所以每次拉伸試驗后可換上新試樣，利用多個試樣進行試驗，從而獲取不同溫度下材料的應(yīng)力數(shù)據(jù)和應(yīng)變數(shù)據(jù)；另一方面變換不同材料在不同溫度下進行拉伸試驗，從而最終獲取不同材料不同溫度下的應(yīng)力數(shù)據(jù)和應(yīng)變數(shù)據(jù)。s204根據(jù)應(yīng)力數(shù)據(jù)和應(yīng)變數(shù)據(jù)的關(guān)系做出應(yīng)力應(yīng)變曲線。s205根據(jù)上述應(yīng)力應(yīng)變曲線是否有明顯的屈服階段將進行拉伸試驗的材料分為具有明顯屈服階段的材料或者不具有明顯屈服階段的材料，如拉伸試驗過程中，發(fā)現(xiàn)低合金鋼q345r為具有明顯屈服階段的材料，而奧氏體不銹鋼s31608為不具有明顯屈服階段的材料。s206根據(jù)試驗材料的是否屬于具有明顯屈服階段的材料選擇不同數(shù)值化模型對試驗材料進行拉伸試驗所獲取的應(yīng)力應(yīng)變曲線進行處理，可選定數(shù)值化表達式利用擬合軟件如matlab對應(yīng)力應(yīng)變曲線進行擬合獲取數(shù)值化模型中參數(shù)的值。對應(yīng)具有明顯屈服階段的材料的可選用的模型為，c＝-10tanh(t-ts)+10.55，式中ts表示拉伸曲線屈服平臺消失的最低溫度，a、b為所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)；而對應(yīng)不具有明顯屈服階段的材料，選擇的模型為，式中a、b、d為所述應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中的參數(shù)，通過擬合后獲取不同溫度下模型中參數(shù)的值，從而獲取材料的應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系，即確定的數(shù)值化模型。本發(fā)明實施例的數(shù)值表征方法為了更加接近材料的真實特性，在擬合應(yīng)力應(yīng)變曲線前，還對應(yīng)力應(yīng)變曲線進行處理，根據(jù)公式σtt＝σ(1+εet)將所述應(yīng)力數(shù)據(jù)處理成真實應(yīng)力數(shù)據(jù)，式中σtt表示拉伸試驗中t時刻的真實應(yīng)力，σ表示所述拉伸試驗中測量的應(yīng)力數(shù)據(jù)，εet表示拉伸試驗中t時刻的測量到的應(yīng)變數(shù)據(jù)；根據(jù)公式εt＝ln(1+εe)將所述應(yīng)變數(shù)據(jù)處理成真實應(yīng)變數(shù)據(jù)，式中εt表示真實應(yīng)變，εe表示工程應(yīng)變；對所述材料屈服階段和/或應(yīng)變強化階段的真實應(yīng)力進行如下處理：σs＝σt·k(t)，式中k(t)表示標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)，式中σrp0.2(standard)表示所述材料的標(biāo)準(zhǔn)屈服應(yīng)力，σrp0.2(test)表示所述材料在拉伸試驗中的屈服應(yīng)力σ0.2經(jīng)過如下公式，σrp0.2(test)＝σ0.2(1+εet)，轉(zhuǎn)換成的真實應(yīng)力；另一方面，根據(jù)所述材料在所述溫度下的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力值rp0.2，通過下式，獲取交點(ε，rp0.2)，在建立所述應(yīng)力-應(yīng)變曲線時，將所述交點的坐標(biāo)加入到所述應(yīng)力數(shù)據(jù)和所述應(yīng)變數(shù)據(jù)中，根據(jù)所述應(yīng)力數(shù)據(jù)、所述應(yīng)變數(shù)據(jù)和所述交點的數(shù)據(jù)建立所述應(yīng)力-應(yīng)變曲線，對所述應(yīng)力數(shù)據(jù)、所述應(yīng)變數(shù)據(jù)和所述交點的數(shù)據(jù)作用上擬合權(quán)重值，所述交點的數(shù)據(jù)對應(yīng)的擬合權(quán)重值的擬合權(quán)重大于所述應(yīng)力數(shù)據(jù)和所述應(yīng)變數(shù)據(jù)對應(yīng)的擬合權(quán)重的擬合權(quán)重；另一方面，由于材料在不同溫度下進行拉伸試驗，上述的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)值化模型中的彈性模量也可根據(jù)不同的溫度進行取值，由于現(xiàn)有的彈性模量值ey只給出在特定溫度下的值，本發(fā)明中采用的溫度多與所述特定溫度不同，為了更加真實地選擇彈性模量值，對彈性模量關(guān)于溫度的關(guān)系進行了擬合，使得擬合出的曲線誤差滿足閾值要求，擬合可采用三次多項式或者二次多項式進行擬合?，F(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)值多為特定溫度下的值，如此，減小了選擇了與特定溫度不同的溫度來進行試驗所帶來的誤差。為了滿足連續(xù)溫度的要求，本發(fā)明實施例中的數(shù)值表征方法，還將不同溫度下獲取的參數(shù)，進行擬合求出參數(shù)溫度關(guān)系，從而在溫度范圍內(nèi)，選取任何溫度都能求出對應(yīng)的模型參數(shù)，極大地提高了模型的準(zhǔn)確性，同時能夠滿足多種需求，特變是滿足需要高精確模型的使用環(huán)境。s207求取了模型參數(shù)，甚至求取了模型參數(shù)的參數(shù)溫度的模型的參數(shù)后，可驗證模型中的數(shù)值化公式是否準(zhǔn)確，從而重新確認(rèn)參數(shù)，實踐中，可依次求出參數(shù)，然后建立參數(shù)溫度曲線，將單次建立的溫度曲線中的對應(yīng)拉伸試驗時的溫度的參數(shù)值，代入到應(yīng)力應(yīng)變數(shù)值化模型中，再將采集到的應(yīng)力數(shù)據(jù)和應(yīng)變數(shù)據(jù)代入到擬合軟件中，建立擬合模型，建立擬合應(yīng)力應(yīng)變曲線，比較擬合應(yīng)力應(yīng)變曲線與拉伸試驗獲得的應(yīng)力應(yīng)變曲線，判斷兩曲線的誤差，可通過直觀觀察判斷重復(fù)性，也可通過判斷判定系數(shù)r2是否滿足閾值要求來判斷誤差是否滿足要求，如果不滿足，利用已代入部分參數(shù)的數(shù)值化模型對應(yīng)力應(yīng)變曲線進行擬合，求出剩余的參數(shù)，同樣，可經(jīng)過上述重復(fù)的誤差判斷，逐一獲取數(shù)值化模型中的參數(shù)，最后確保獲取的數(shù)值化模型代入?yún)?shù)后所建立的擬合曲線與拉伸試驗建立的曲線誤差小于閾值。s208在實際工程中對上述建立的數(shù)值化模型進行驗證，根據(jù)工程運用提取出相關(guān)實際參數(shù)，如與理論值不同，還可以實際值進行優(yōu)化模型。s209建立標(biāo)準(zhǔn)方法，通過上述方法得到具有明顯屈服點和不明顯屈服點的材料的本構(gòu)關(guān)系數(shù)值化表征方法，并應(yīng)用于壓力容器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中。實施例四如圖6所示，為本發(fā)明本實施例采用的材料試樣結(jié)構(gòu)示意圖，本次試驗選用直徑為φ10mm試樣，該試樣為標(biāo)準(zhǔn)推薦的標(biāo)準(zhǔn)試樣，試樣公差符合金屬材料高溫拉伸試驗方法標(biāo)準(zhǔn)(gb/t4338-2006)中的有關(guān)要求。試驗試樣按圖6所示圖樣進行加工，加工過程中在兩端做好鋼印標(biāo)記，標(biāo)記內(nèi)容包括：材料牌號、試樣編號、鋼廠編號；對加工好的試樣進行復(fù)檢，復(fù)檢內(nèi)容包括：形狀、尺寸、粗糙度、允許偏差等，不符合要求的試樣不得用于試驗，試樣表面所帶毛刺須去除；查對試樣編號，填寫原始記錄。為避免試樣表面尖銳缺陷對試驗結(jié)果產(chǎn)生影響，原始標(biāo)距標(biāo)記采用劃線方式。用劃線儀在試樣上劃上相應(yīng)長度的標(biāo)距，試樣的原始標(biāo)距l(xiāng)0＝50mm，每10mm做一個標(biāo)記，標(biāo)距用劃線儀的標(biāo)距精度≤±1％(l0)。用精度不低于0.02mm的游標(biāo)卡尺對試樣的原始直徑進行測量d0。測量時，使用垂直測量求平均值的方式，在試樣的長度方向的兩端和中部進行測量，計算拉伸試樣的橫截面積，填寫原始記錄。本次試驗的試驗方案按常溫拉伸和高溫拉伸進行區(qū)別，試驗中整個拉伸過程均采用勻速拉伸的試驗方法。本次試驗的常溫拉伸在10℃～35℃范圍的環(huán)境溫度內(nèi)進行。第一階段，應(yīng)變范圍為0～7.5％。在該范圍內(nèi)，使用引伸計對拉伸試樣應(yīng)變進行測量，并通過試樣的應(yīng)變速率對試驗的拉伸速率進行控制。拉伸速率為第二階段，應(yīng)變范圍大于7.5％。在該范圍內(nèi)，不使用引伸計，改用橫梁位移量對試樣的拉伸速率進行控制。拉伸速率為橫梁位移速率根據(jù)公式計算。順序開機進入試驗狀態(tài)，選擇試驗方案和參數(shù)，裝夾試樣，根據(jù)試樣長度調(diào)整上下橫梁位置，夾緊試樣，保持試樣對中。根據(jù)裝卡方式以及試驗機自身特性在恰當(dāng)?shù)沫h(huán)節(jié)進行載荷、位移和變形值清零，進入試驗狀態(tài)，按順序加載，直至試樣斷裂。拆卸試樣，測量試驗所需數(shù)據(jù)。高溫拉伸在特定溫度范圍內(nèi)進行，符合誤差在±0.004θ℃(θ為規(guī)定溫度)或±2℃之內(nèi)，取最大值的要求。將試樣逐漸加熱至試驗規(guī)定溫度。在對試樣進行加熱時，由熱電偶測量得到的試樣溫度不可以超過溫度誤差的上偏差。當(dāng)熱電偶測得的試樣溫度到達試驗規(guī)定溫度后，需要保持該溫度至少10分鐘。保溫結(jié)束后，將引伸計調(diào)零。第一階段，應(yīng)變范圍為0～7.5％。在該范圍內(nèi)，使用引伸計對拉伸試樣應(yīng)變進行測量，并通過試樣的應(yīng)變速率對試驗的拉伸速率進行控制。拉伸速率為橫梁位移速率根據(jù)公式計算。第二階段，應(yīng)變范圍大于7.5％。在該范圍內(nèi)，可不使用引伸計，拉伸速率為橫梁位移速率根據(jù)公式計算。順序開機進入聯(lián)機狀態(tài)，選擇試驗方案和參數(shù)，裝好夾塊，根據(jù)試樣長度調(diào)整上下橫梁位置，裝卡試樣，并保證試樣對中。將試樣移上加熱爐，升溫至規(guī)定的溫度，在加熱過程中應(yīng)保障試樣處于低應(yīng)力狀態(tài)，溫度達到要求溫度后，至少保溫10min。力值、位移值清零，調(diào)整引伸計零，進入試驗狀態(tài)，進行加荷，直至試樣斷裂。拆卸試樣，測量試驗所需數(shù)據(jù)試驗數(shù)據(jù)由拉伸試驗機的控制系統(tǒng)進行采集。對試驗數(shù)據(jù)進行修約時，按“四舍六入五成雙”的數(shù)字修約規(guī)則執(zhí)行。修約時：a)強度性能修約至1mpa；b)斷后延伸率修約至0.5％；c)斷面收縮率修約至1％。對采集到數(shù)據(jù)進行處理，棒狀材料的拉伸模型如圖7所示，該模型的原始橫截面積為a0，原始長度為l0，在模型拉伸過程中某一時刻t，該模型的瞬時橫截面積為a，瞬時長度為l。同時，假設(shè)該模型在拉伸過程中始終保持圓柱體形狀，而且保持體積不變。則由以上假設(shè)，可以寫出等式：a·l＝a0·l0，由此得即推出σtt＝σ(1+εet)，為工程應(yīng)力和真實應(yīng)力之間的轉(zhuǎn)換公式。由于拉伸過程中，材料的長度也在不斷變化，工程應(yīng)變和工程應(yīng)力一樣，并不能反映材料真實的力學(xué)性能，因此，在對拉伸曲線進行數(shù)值化處理前，應(yīng)該將材料的工程應(yīng)變轉(zhuǎn)換為真實應(yīng)變。材料的真實應(yīng)變應(yīng)該表示為材料應(yīng)變瞬時增量的積分，即εt＝∫dεt，將其展開，在t0時刻到t時刻的積分，可得為工程應(yīng)變和真實應(yīng)變之間的轉(zhuǎn)換公式。將上述測量的工程應(yīng)力數(shù)據(jù)工程應(yīng)變數(shù)據(jù)代入到相應(yīng)的轉(zhuǎn)換公式中，轉(zhuǎn)換為真實應(yīng)變和真實應(yīng)力。試樣的真實應(yīng)力、應(yīng)變值可以反映出材料在拉伸過程中實際的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，但是考慮到由不同生產(chǎn)廠商加工制造的試樣在力學(xué)性能和化學(xué)成分上都會存在差異，同時，國家標(biāo)準(zhǔn)值在制定時會稍微低于材料的實際力學(xué)性能，因此，如果對拉伸曲線使用材料的真實應(yīng)力、應(yīng)變進行擬合，不僅無法對不同廠家生產(chǎn)的材料性能進行統(tǒng)一，還會使擬合結(jié)果高于國家標(biāo)準(zhǔn)值，導(dǎo)致擬合結(jié)果無法應(yīng)用于彈塑性分析設(shè)計?？紤]以上因素，應(yīng)使用數(shù)學(xué)方法，將不同廠商生產(chǎn)的壓力容器材料性能統(tǒng)一到國家標(biāo)準(zhǔn)水平，以降低試樣性能差異帶來的誤差，同時使擬合結(jié)果在數(shù)值上與國家標(biāo)準(zhǔn)值接軌，增加擬合結(jié)果的可信度。在將試樣的真實應(yīng)力值轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力值時，應(yīng)注意試樣的彈性模量是由材料本身的性質(zhì)決定的，在制定國家標(biāo)準(zhǔn)的過程中，沒有對材料的彈性模量進行保守處理，因此在試樣真實應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)化時，不對彈性階段的曲線做任何處理，僅對屈服階段和應(yīng)變強化階段的曲線進行降低到標(biāo)準(zhǔn)值的處理工作。屈服階段和應(yīng)變強化階段的真實應(yīng)力降低到標(biāo)準(zhǔn)值的處理方法如公式σs＝σt·k(t)，引入?yún)?shù)k(t)作為材料的標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)，其中下標(biāo)t表示溫度，k(t)的定義式為材料rp0.2的標(biāo)準(zhǔn)值通過查詢gb150-2011直接獲得，材料rp0.2的試驗值由試驗機輸出的試驗結(jié)果中的rp0.2數(shù)值經(jīng)公式σtt＝σ(1+εet)的計算后得到。真實應(yīng)變在標(biāo)準(zhǔn)中不存在降低處理的情況，因此不需要降低到標(biāo)準(zhǔn)值。將計算得到的屈服階段、應(yīng)變強化階段的應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值和彈性階段的真實應(yīng)力值進行整合，得到完整的材料拉伸標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力值數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)和材料真實應(yīng)變數(shù)據(jù)對應(yīng)，可以得到材料拉伸過程的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線。壓力容器材料的分類多種多樣，使用同一種擬合模型往往很難滿足不同材料的擬合要求，針對不同性能的材料提出不同的擬合模型可以較好的提高擬合精度。本發(fā)明的實施例以有無明顯屈服平臺為劃分條件，將我國材料分為兩類，對兩類材料的拉伸曲線分別提出數(shù)值化模型，對每一種牌號的材料單獨進行數(shù)值化表征，將材料的標(biāo)準(zhǔn)真實應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系擬合成許用溫度范圍內(nèi)關(guān)于溫度的連續(xù)函數(shù)，具體擬合方法如下。不具有明顯屈服階段材料的拉伸曲線由彈性階段和應(yīng)變強化階段組成，本發(fā)明的實施例通過對奧氏體不銹鋼等材料拉伸試驗結(jié)果的匯總分析，提出了能夠準(zhǔn)確擬合無明顯屈服階段材料拉伸曲線的數(shù)值化模型，表達式如下：建立的無屈服材料拉伸曲線數(shù)值化模型，用于描述任意指定溫度下材料的拉伸曲線，其中等號右邊的第一項用于表示材料彈性階段，第二項用于表示應(yīng)變強化階段，a、b、d三個擬合參數(shù)由具體溫度下材料曲線的擬合結(jié)果確定。使用本發(fā)明的實施例提出的數(shù)值化方法對材料拉伸曲線進行擬合，首先需要對試驗數(shù)據(jù)進行進一步處理?？紤]到材料的rp0.2值是材料非常重要的力學(xué)性能參數(shù)，由材料拉伸曲線的數(shù)值化結(jié)果倒推得到的rp0.2數(shù)值應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)值一致，因此需在擬合過程中對rp0.2這一特征點進行特殊處理。在擬合開始之前，需要在gb150-2011中查找該材料在各試驗溫度點下的rp0.2標(biāo)準(zhǔn)值，由公式(4-2)倒推出0.2％工程偏移線與材料拉伸曲線交點坐標(biāo)(ε，rp0.2)，將各溫度對應(yīng)交點坐標(biāo)的應(yīng)力、應(yīng)變值補充進材料標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力、應(yīng)變值數(shù)據(jù)表格，作為擬合參考數(shù)據(jù)，在理想情況下，材料拉伸曲線數(shù)值化結(jié)果應(yīng)通過這一交點。在公式(4-1)中，本發(fā)明的實施例提出的數(shù)值化方法使用彈性模量作為擬合時的材料力學(xué)性能參數(shù)。由于我國標(biāo)準(zhǔn)中材料的彈性模量值是以表格的形式進行規(guī)范，所以彈性模量的標(biāo)準(zhǔn)值是關(guān)于溫度的離散函數(shù)，而本發(fā)明的實施例數(shù)值化過程要求各參數(shù)在許用溫度范圍內(nèi)連續(xù)，因此，需要在gb150-2011中查找該材料在各試驗溫度點下的彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值，尋找合適的函數(shù)模型對材料彈性模量進行擬合，將其描述成關(guān)于溫度的連續(xù)函數(shù)，將擬合結(jié)果代入公式(4-1)，完成對材料許用溫度范圍內(nèi)的彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值的補充。完成上述準(zhǔn)備工作后，對擬合所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行導(dǎo)入。打開曲線擬合軟件，向軟件中導(dǎo)入待擬合材料的真實應(yīng)力、應(yīng)變標(biāo)準(zhǔn)值表格，輸入公式(4-1)拉伸曲線數(shù)值化模型。在進行數(shù)據(jù)表格導(dǎo)入時，為了保證擬合曲線最終結(jié)果通過由公式(4-2)計算得到的rp0.2特征點，需要對rp0.2特征點增加額外的擬合權(quán)重值，使rp0.2特征點在擬合過程中表現(xiàn)得比其他數(shù)據(jù)點更為重要，具體權(quán)重分配視試驗數(shù)據(jù)密集程度而定。完成數(shù)據(jù)導(dǎo)入工作后，開始完成曲線的數(shù)值化表征工作。使用公式(4-1)對每個溫度點下材料的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力、應(yīng)變值進行初步擬合，擬合過程中將a、b、d作為待定參數(shù)，求出不同溫度下擬合參數(shù)a、b、d的數(shù)值。在使用初步擬合的數(shù)值化結(jié)果時，將某溫度下的擬合參數(shù)a、b、c值代入公式(4-1)，即可得到材料在該溫度下連續(xù)的真實應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線。通過上述工作得到的擬合曲線已經(jīng)具備了描述材料在各溫度下應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的功能，但是，從工程應(yīng)用的角度考慮，對所有擬合參數(shù)使用表格列舉的方法并不方便數(shù)值化結(jié)果在實際工程中使用。同時，受到試驗溫度點數(shù)量的限制，這樣得到的初步擬合結(jié)果在許用溫度范圍內(nèi)并不連續(xù)，因此需要其他方法對于模型中的擬合參數(shù)進行進一步描述。在本次試驗中材料的拉伸曲線趨勢變化僅與材料本身的性質(zhì)及溫度有關(guān)，因此，本發(fā)明的實施例選用溫度作為變量x，對擬合參數(shù)a、b、d值進行擬合，將各個擬合參數(shù)統(tǒng)一表示為溫度的函數(shù)。將擬合參數(shù)表示為溫度的函數(shù)好處在于，當(dāng)材料牌號確定之后，材料的真實應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系僅由溫度決定，在使用材料拉伸曲線數(shù)值化結(jié)果時，只需輸入使用溫度和牌號種類，該溫度下材料的真實應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線可由數(shù)值化模型自動生成，無需繁瑣的參數(shù)代入過程。在對參數(shù)a、b、d進行擬合時應(yīng)當(dāng)注意，在材料拉伸曲線的數(shù)值化表征過程中，各個參數(shù)之間環(huán)環(huán)相扣，任何一個參數(shù)數(shù)值的改變都會導(dǎo)致擬合曲線的變化，使擬合結(jié)果與材料實際力學(xué)性能之間產(chǎn)生很大誤差。因此，為盡量縮小對參數(shù)進行連續(xù)表征時造成的擬合誤差，在對擬合參數(shù)進行連續(xù)擬合時，應(yīng)對三個參數(shù)逐一擬合，當(dāng)完成一個參數(shù)擬合后，需對未擬合的參數(shù)進行重新計算，再對最新計算結(jié)果進行擬合。三個參數(shù)的擬合無先后順序要求，但從擬合精度的角度考慮，應(yīng)先從數(shù)值較為復(fù)雜的參數(shù)開始擬合。本發(fā)明的實施例首先對參數(shù)a進行擬合。以各溫度下的參數(shù)a的數(shù)值為縱坐標(biāo)，對應(yīng)的溫度為橫坐標(biāo)繪制曲線，觀察繪制出的曲線的線型，選擇與曲線線型最為接近的函數(shù)型進行擬合。得到a值關(guān)于溫度的擬合關(guān)系式。將a值與溫度的函數(shù)關(guān)系式代入公式(4-1)，得到公式(4-3)：得到a值的擬合公式后，需要重新計算參數(shù)b和參數(shù)d的數(shù)值，使用公式(4-3)重新對每個溫度點下材料的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力、應(yīng)變關(guān)系進行擬合，得到不同溫度下擬合參數(shù)b、d的數(shù)值，依次對b、d進行擬合，分別將b值和d值擬合成為溫度的函數(shù)。本發(fā)明的實施例首先對擬合參數(shù)b進行擬合：以b值為縱坐標(biāo)，溫度為橫坐標(biāo)繪制曲線，觀察b值隨溫度變化趨勢，選擇與b值變化趨勢最為接近的函數(shù)型對b值進行擬合，得到b值關(guān)于溫度的擬合關(guān)系式，將擬合結(jié)果代入公式(4-3)，得到公式(4-4)：公式(4-1)中的參數(shù)a、b在公式(4-4)中均被表示為溫度的函數(shù)，若將d值同樣表示為溫度的函數(shù)，則整個材料拉伸曲線數(shù)值化模型可表示為溫度的函數(shù)。d值的擬合方法與a、b類似，使用公式(4-4)對拉伸試驗得到的標(biāo)準(zhǔn)真實應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系進行重新擬合，得到各試驗溫度對應(yīng)的擬合參數(shù)d的數(shù)值。將擬合結(jié)果中的d值擬合成為溫度函數(shù)：以溫度為橫坐標(biāo)，d值為縱坐標(biāo)，觀察d值隨溫度的變化趨勢，選擇與變化趨勢最為接近的函數(shù)模型，對d值與溫度的函數(shù)關(guān)系進行擬合，得到d值關(guān)于溫度的擬合關(guān)系式，將關(guān)系式代入公式(4-4)，得到公式(4-5)。公式(4-5)為完整的材料拉伸曲線數(shù)值化結(jié)果。擬合完成后，需要對公式(4-5)進行誤差分析誤差，若誤差在允許范圍內(nèi)，則擬合工作完成；若誤差過大，則需要對試驗數(shù)據(jù)重新進行擬合。在公式(4-5)所示的數(shù)值化結(jié)果中，各項擬合參數(shù)均是溫度的函數(shù)，材料的真實應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系僅與溫度有關(guān)。在對該數(shù)值化結(jié)果進行應(yīng)用時，只需向公式(4-5)中輸入許用溫度范圍內(nèi)的任意溫度數(shù)值，即可得到該溫度下材料的真實應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系式。這種擬合方式在工程應(yīng)用時既便于理解，又可以保證具體材料在具體溫度下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系唯一，適合應(yīng)用在壓力容器分析設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中對材料性能進行規(guī)范。對于具有明顯屈服階段的材料，如：低碳鋼等，本發(fā)明的實施例建立了如公式(4-6)所示的擬合模型，該模型與無屈服階段材料模型的區(qū)別在于：增加了屈服階段擬合系數(shù)c，該系數(shù)用于對材料數(shù)值化曲線中屈服平臺的長度進行修正。引入了材料的rp0.2性能參數(shù)，該參數(shù)用于對材料數(shù)值化結(jié)果中屈服平臺對應(yīng)的應(yīng)力值進行修正。該模型可以較好的擬合材料的彈性階段、屈服階段以及應(yīng)變強化階段的拉伸曲線，在對材料屈服階段進行數(shù)值化表征時，可以完成對屈服平臺隨溫度變化趨勢的描述。c＝-10tanh(t-ts)+10.05(4-6)在對具有明顯屈服階段的材料進行擬合時，首先根據(jù)試驗情況，在壓力容器標(biāo)準(zhǔn)(gb150-2011)中查找每個試驗溫度點對應(yīng)的材料彈性模量和rp0.2的標(biāo)準(zhǔn)值，經(jīng)公式(4-2)計算，倒推出0.2％工程偏移線與材料試驗值曲線的交點坐標(biāo)，將各溫度點下交點坐標(biāo)的應(yīng)力、應(yīng)變值補充進材料標(biāo)準(zhǔn)真實應(yīng)力、應(yīng)變值數(shù)據(jù)表格，作為擬合參考數(shù)據(jù)。在曲線擬合軟件中導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)真實應(yīng)力、應(yīng)變值數(shù)據(jù)表格，輸入材料彈性模量、rp0.2的標(biāo)準(zhǔn)值。觀察材料彈性模量、rp0.2隨溫度的變化趨勢，使用與曲線走勢最為接近的函數(shù)模型對彈性模量和rp0.2進行擬合，將彈性模量和rp0.2表示成關(guān)于溫度的連續(xù)函數(shù)。將材料性能參數(shù)的擬合結(jié)果代入公式(4-6)，使用公式(4-6)的數(shù)值化模型對每個溫度點下的材料標(biāo)準(zhǔn)真實應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系進行擬合，求出各試驗溫度點對應(yīng)的擬合參數(shù)a、b的數(shù)值，得到各溫度下材料拉伸曲線的初始擬合曲線。在坐標(biāo)系內(nèi)做出擬合參數(shù)a值與溫度的函數(shù)關(guān)系曲線，觀察a值隨溫度的變化趨勢，使用與a值走勢最接近的函數(shù)模型，對a值與溫度的函數(shù)關(guān)系進行擬合，將a值表示成為關(guān)于溫度的連續(xù)函數(shù)。將擬合結(jié)果代入公式(4-6)，得到公式(4-7)：完成對a值的擬合后，需重新計算各溫度下b值的擬合結(jié)果。使用公式(4-7)所示的數(shù)值化模型對材料在各試驗溫度點下的標(biāo)準(zhǔn)真實應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系進行重新擬合，求出各試驗溫度點對應(yīng)的擬合參數(shù)b的數(shù)值，在坐標(biāo)系內(nèi)繪制b值與溫度的函數(shù)關(guān)系曲線，觀察b值隨溫度的變化趨勢，使用與b值走勢最為接近的函數(shù)模型，對b值隨溫度的變化的函數(shù)關(guān)系進行擬合，將b值表示成關(guān)于溫度的連續(xù)函數(shù)。將擬合結(jié)果代入公式(4-7)，得到公式(4-8)：分析公式(4-8)中擬合結(jié)果與試驗值之間的誤差，若誤差在允許范圍內(nèi)，則擬合工作完成；若誤差較大，則需要重新對試驗數(shù)據(jù)進行擬合。公式(4-8)中所有擬合參數(shù)和性能參數(shù)均為溫度的函數(shù)，該模型較為準(zhǔn)確的描述了材料拉伸曲線的彈性階段、屈服階段和應(yīng)變強化階段的曲線變化。在使用該數(shù)值化結(jié)果時，輸入工況溫度，即可得到該溫度下材料的真實應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。本發(fā)明的實施例提出的數(shù)值化方法總結(jié)了溫度與拉伸曲線之間的關(guān)系，并提出了將某種材料的拉伸曲線表示成為溫度的函數(shù)的方法，當(dāng)材料和溫度點確定時，拉伸曲線的擬合結(jié)果唯一，降低了由不同試驗結(jié)果帶來的誤差。同時，本模型的擬合結(jié)果對于材料許用溫度內(nèi)任何溫度均適用，使拉伸曲線的擬合結(jié)果不再局限于幾個固定的溫度點，做到在連續(xù)溫度范圍內(nèi)進行曲線擬合，保證了擬合結(jié)果在工程應(yīng)用時的靈活性。由于不同材料在拉伸曲線上表現(xiàn)出的差異較大，在保證對每個牌號材料擬合結(jié)果準(zhǔn)確的前提下，很難用一種統(tǒng)一的模型進行概括。相比較其他的拉伸曲線擬合方法，本發(fā)明的實施例提出的方法在擬合過程中較為靈活，模型中的變量都是通過對實際曲線擬合得到，在數(shù)值上與試驗結(jié)果保持最大程度的一致性，針對不同材料使用不同的擬合模型，針對不同溫度下材料拉伸曲線線型的差異選擇不同的擬合參數(shù)，可以更為準(zhǔn)確的擬合不同材料的試驗結(jié)果，保證了每個材料在每個溫度點下擬合曲線的準(zhǔn)確性，不會出現(xiàn)為保證擬合結(jié)果的模型統(tǒng)一而犧牲擬合準(zhǔn)確性的情況。對具有屈服階段的材料而言，屈服平臺在材料應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系中有著十分重要的地位，若忽略材料的屈服階段，勢必對擬合結(jié)果的準(zhǔn)確性造成影響。本發(fā)明的實施例的數(shù)值化方法實現(xiàn)了對低碳鋼材料屈服階段拉伸曲線的數(shù)值化表征。在擬合結(jié)果中，材料的屈服強度以及屈服平臺的長短隨溫度變化，當(dāng)材料處于較高溫度時，數(shù)值化結(jié)果中的屈服平臺消失，這一擬合結(jié)果與材料高溫拉伸曲線的特點吻合。相比較其他的擬合模型而言，本發(fā)明的實施例的數(shù)值化方法對材料屈服階段的擬合具有較高精度，保證了拉伸曲線數(shù)值化結(jié)果在工程應(yīng)用的準(zhǔn)確性。從計算機應(yīng)用的角度考慮，作為材料彈塑性分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，材料拉伸曲線的數(shù)值化結(jié)果將直接被cae軟件使用，因此，曲線擬合結(jié)果是否方便計算機使用，是評判擬合模型合理性的重要指標(biāo)。計算機在進行數(shù)學(xué)運算時速度較快，進行選擇時速度較慢，若模型使用分段函數(shù)，雖然可以在一定程度上增加模型擬合的準(zhǔn)確性，但是從計算機處理數(shù)據(jù)的角度考慮，分段函數(shù)會大大增加計算機運算所耗費的時間，不利于擬合模型在工程上的應(yīng)用。本模型在擬合過程中使用全部連續(xù)函數(shù)，這樣做的好處在于減少了計算機在處理選擇語句時耗費的大量機時，增加了計算機處理數(shù)據(jù)時的運行速度，節(jié)約時間成本。實施例五本實施例以s31608為例，介紹本發(fā)明的實施例提出的數(shù)值化方法對不銹鋼材料的擬合過程及擬合結(jié)果，并進行誤差分析。由于本發(fā)明提出的數(shù)值化模型中的所有函數(shù)，在定義域內(nèi)均為連續(xù)、高階可導(dǎo)函數(shù)，而壓力容器標(biāo)準(zhǔn)(gb150-2011)中給出的彈性模量的標(biāo)準(zhǔn)值是離散的，因此首先需要對國標(biāo)中的標(biāo)準(zhǔn)值進行曲線擬合，將離散的標(biāo)準(zhǔn)值描述成為模型可用的連續(xù)函數(shù)形式。使用二次多項式對彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值進行擬合，擬合結(jié)果如公式(4-9)所示。ey(t)＝1.806×10-4t2-0.618t+1958(4-9)擬合曲線如圖8所示，為奧氏體不銹鋼s31608彈性模量的擬合結(jié)果，其中黑點為gb150-2011中彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值，實線為擬合結(jié)果。圖像中，擬合曲線基本可以保證通過標(biāo)準(zhǔn)值，擬合值和標(biāo)準(zhǔn)值的判定系數(shù)r2系數(shù)為0.9981，擬合誤差在合理范圍內(nèi)，擬合結(jié)果理想。使用公式(4-2)對材料rp0.2對應(yīng)的應(yīng)力、應(yīng)變理論值進行計算，計算結(jié)果如表1所示：表1s31608的rp0.2應(yīng)力、應(yīng)變理論值溫度/℃應(yīng)變應(yīng)力/mpa200.3051282051000.2925931751500.2865591612000.2814211492500.2776541393000.2748571313500.2732561264000.2727811234500.2733331215000.2743751195500.275117將計算結(jié)果補充入材料標(biāo)準(zhǔn)真實應(yīng)力-應(yīng)變值表格中，作為擬合時一項重要參考數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)表格中增加“權(quán)重”字段，其中rp0.2對應(yīng)的應(yīng)力、應(yīng)變值權(quán)重比其他值大，具體權(quán)重比例視數(shù)據(jù)密集程度而定。將數(shù)據(jù)表格導(dǎo)入曲線擬合軟件，完成曲線數(shù)值化表征的準(zhǔn)備工作。本發(fā)明的實施例使用matlab的curvefittingtool工具箱對曲線進行擬合。將待擬合數(shù)據(jù)表格導(dǎo)入matlab軟件后，打開cftool工具箱。單擊data按鈕，選擇一組待擬合的試驗數(shù)據(jù)，由于數(shù)值化模型是以應(yīng)力為自變量，因此擬合時應(yīng)以應(yīng)力為橫坐標(biāo)，應(yīng)變?yōu)榭v坐標(biāo)，同時選擇曲線擬合權(quán)重。將數(shù)據(jù)導(dǎo)入cftool工具箱之后，單擊fitting按鈕對曲線進行擬合，擬合時選擇自定義擬合公式的選項，在擬合公式一欄輸入公式(4-1)所示的數(shù)值化模型，單擊擬合按鈕，完成對曲線的初步擬合，如圖9所示(以100℃拉伸曲線擬合結(jié)果為例)，為使用cftool工具箱對100℃下s31608的初步擬合結(jié)果，初步擬合可以準(zhǔn)確的擬合拉伸曲線的有關(guān)特征，求出擬合參數(shù)a、b、d在具體溫度下的最優(yōu)解。完成對s31608所有試驗溫度下的初步擬合之后，記錄各溫度下擬合參數(shù)a、b、d數(shù)值，如表2所示表2s31608拉伸曲線初步擬合結(jié)果溫度/℃abd202.5353.099309.21001.2174.463258.71501.534.218247.42001.6214.182233.42501.6854.278222.53001.9764.081214.93502.2224.024211.64002.4573.813208.74502.3963.857205.55002.2053.808199.55501.834.222194.8表2中的擬合參數(shù)與溫度的關(guān)系表現(xiàn)為離散函數(shù)的形式，并不符合擬合參數(shù)在許用溫度范圍內(nèi)連續(xù)的要求，因此需要對擬合參數(shù)進行函數(shù)擬合，將其描述成為關(guān)于溫度的連續(xù)函數(shù)。但是若同時對三個函數(shù)進行擬合，會導(dǎo)致擬合結(jié)果的誤差疊加，造成最終拉伸曲線的擬合結(jié)果出現(xiàn)較大誤差，因此需要依次對三個函數(shù)進行擬合。每當(dāng)完成對一個參數(shù)擬合之后，需要重新計算其余參數(shù)的數(shù)值，再進行下一個參數(shù)的擬合工作。本發(fā)明的實施例選擇首先對擬合參數(shù)a進行擬合，選用三次多項式進行擬合，擬合結(jié)果如公式(4-10)所示：a(t)＝-9.899×10-8t3+8.767×10-5t2-0.002013t+2.79(4-10)擬合曲線如圖10所示，a值擬合結(jié)果的判定系數(shù)r2為0.9048，擬合結(jié)果并不理想，從擬合曲線上可以看出，擬合曲線較計算值想相差較大，在100℃、150℃、200℃三個溫度點，擬合值在數(shù)值上與a值計算值差距較大，因此需要通過對b值、d值進行重新計算，來修正a值擬合誤差對拉伸曲線擬合結(jié)果造成的影響。使用公式(4-3)函數(shù)模型，對各溫度下的試驗值進行重新擬合，記錄擬合結(jié)果中的b值和d值，如表3所示：表3s31608拉伸曲線第二次擬合結(jié)果同樣，對于二次擬合得到的b值和d值需要逐一進行擬合，將擬合參數(shù)b、d描述成為關(guān)于溫度的連續(xù)函數(shù)，選擇三次多項式對b值進行擬合，擬合結(jié)果如公式(4-11)所示：b(t)＝7.926×10-8t3-7.425×10-5t2+0.01949t+2.787(4-11)擬合曲線如圖11所示，b值的判定系數(shù)r2為0.9743，擬合結(jié)果較為理想。但是應(yīng)當(dāng)注意，在曲線擬合過程中，任何參數(shù)的細微誤差，都可能導(dǎo)致曲線擬合最終結(jié)果與材料的實際性能不符，因此，在對擬合參數(shù)d進行擬合前，仍需要對d值進行重新計算。使用公式(4-4)函數(shù)模型，對各溫度下的試驗值進行第三次擬合，記錄擬合結(jié)果中的d值，如表4所示：表4s31608拉伸曲線第三次擬合結(jié)果table.4-3thethirdfittingresultofthestress-straincurveofs31608溫度/℃d20307.4100265150245.3200232250222.3300214.9350212.1400207.7450205500201.8550193.5與a值和b值的處理方法相同，第三次擬合得到的d值也需要進行擬合處理。選擇三次多項式對d值進行擬合，將d描述成為關(guān)于溫度的連續(xù)函數(shù)。應(yīng)當(dāng)注意的是，d值是數(shù)值化模型中待擬合的最后一項參數(shù)，擬合誤差無法通過其他參數(shù)的擬合進行修正，d值的擬合誤差將直接影響整條曲線的擬合結(jié)果的最終誤差，因此對于d值擬合應(yīng)十分嚴(yán)謹(jǐn)，若擬合結(jié)果誤差較大，應(yīng)重新進行擬合。d值的結(jié)果如公式(4-12)所示：d(t)＝-1.376×10-6t3+1.653×10-3t2-0.7244t+321.6(4-12)擬合曲線如圖12所示，d值的判定系數(shù)r2為0.9996，擬合結(jié)果與參數(shù)d計算值的相關(guān)性非常高，擬合結(jié)果滿意。通過對上文擬合結(jié)果進行總結(jié)，可以得到奧氏體不銹鋼材料s31608拉伸曲線的數(shù)值化模型，最終擬合結(jié)果如公式(4-13)所示：ey(t)＝1.806×10-4t2-0.618t+1958a(t)＝-9.899×10-8t3+8.767×10-5t2-0.002013t+2.79b(t)＝7.926×10-8t3-7.425×10-5t2+0.01949t+2.787d(t)＝-1.376×10-6t3+1.653×10-3t2-0.7244t+321.6(4-13)最終獲得的擬合結(jié)果如圖13所示，從圖中可看出，擬合曲線與實測曲線吻合度高。s31608的兩種擬合方法與試驗值之間的誤差，其中長虛線是本發(fā)明的實施例使用的數(shù)值化方法(數(shù)值表征方法)擬合結(jié)果，短虛線是mpc模型擬合結(jié)果，實線是試驗結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力、應(yīng)變值。通過誤差分析，通過本發(fā)明的實施例數(shù)值化方法得到拉伸曲線與試驗值之間的判定系數(shù)r2均能控制在0.995以上，擬合誤差可以接受，擬合結(jié)果比較滿意。將兩個模型的擬合結(jié)果進行對比：從應(yīng)力的角度看，在應(yīng)變相同時，使用本發(fā)明的實施例數(shù)值化方法計算得到的應(yīng)力值比mpc模型更接近試驗值，擬合誤差更?。粡膽?yīng)變的角度看，本發(fā)明的實施例使用的數(shù)值化方法對于抗拉強度時應(yīng)變值的判斷更為準(zhǔn)確，mpc模型出現(xiàn)了對抗拉強度判定過早的情況。實施例六本實施例以q345r為例，介紹本發(fā)明的實施例提出的數(shù)值化方法對低碳鋼材料的擬合過程及擬合結(jié)果，并進行誤差分析。公式(4-6)引用了彈性模量、rp0.2兩個材料性能參數(shù)，在使用這兩個參數(shù)進行擬合前，需要對這兩個參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值進行擬合，將離散的函數(shù)值擬合成為可用的連續(xù)函數(shù)形式。使用三次多項式對q345r的彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值進行擬合，擬合結(jié)果如公式(4-14)所示：ey(t)＝-5.144×10-7t3+1.821×10-4t2-0.07197t+2025(4-14)圖14為低碳鋼q345r彈性模量的擬合結(jié)果，判定系數(shù)為0.9995，擬合誤差極小，擬合結(jié)果理想。使用三次多項式對q345r的rp0.2標(biāo)準(zhǔn)值進行擬合，擬合結(jié)果如公式(4-15)所示：σrp0.2(t)＝1.468×10-6t3-8.237×10-4t2-0.2833t+350.9(4-15)擬合曲線如圖15所示：圖15為q345r的rp0.2擬合結(jié)果，判定系數(shù)為0.9995，擬合結(jié)果誤差在可接受范圍內(nèi)，擬合結(jié)果可以在下一步擬合工作使使用。由公式(4-2)計算q345r在rp0.2點處對應(yīng)的應(yīng)力、應(yīng)變理論值，計算結(jié)果如表5所示：表5q345r的rp0.2應(yīng)力、應(yīng)變理論值溫度/℃應(yīng)變/％應(yīng)力/mpa200.1716423451000.1598983151500.1520622952000.1439792752500.1329792503000.1256832303500.1207872154000.1176472004500.11875190將計算結(jié)果導(dǎo)入數(shù)試驗數(shù)據(jù)表格中，在試驗數(shù)據(jù)表格中增加“權(quán)重”字段，給所有試驗數(shù)據(jù)設(shè)置權(quán)重，其中rp0.2對應(yīng)的應(yīng)力、應(yīng)變值的權(quán)重比他試驗值大，具體比例視數(shù)據(jù)密集程度而定。使用擬合軟件進行擬合，例如使用matlab的cftool工具箱，以公式(4-6)為擬合模型對試驗數(shù)據(jù)進行擬合，完成對拉伸曲線的初步擬合，擬合結(jié)果如表6所示：表6q345r拉伸曲線初步擬合結(jié)果table.6thepreliminaryfittingresultofthestress-straincurveofq345r溫度/℃a值b值200.0112.11000.00814.051500.005814.072000.008514.392500.0092512.938753000.012111.4883500.010612.368254000.0074116.5384500.0023624.95575對擬合參數(shù)a、b逐一進行擬合，當(dāng)一個參數(shù)擬合完畢后，需重新計算另一個參數(shù)，此處首先對擬合參數(shù)a進行擬合。為減小a值擬合波動對屈服平臺的影響，本發(fā)明的實施例選擇tanh函數(shù)模型對參數(shù)a進行擬合，擬合結(jié)果如公式(4-16)所示：a(t)＝-4.803×10-3tanh[0.02293(t-425)]+0.004803(4-16)擬合曲線如圖16所示：可以看出，受屈服平臺變化等因素影響，對于參數(shù)a的擬合結(jié)果并不理想，若繼續(xù)使用表4-7中的b值，則會導(dǎo)致擬合結(jié)果出現(xiàn)巨大誤差，因此需要使用公式(4-7)重新對b值進行計算，對重新計算得到的b值進行擬合，計算結(jié)果如表7所示：表7q345r拉伸曲線第二次擬合結(jié)果溫度/℃a值(公式4-16計算值)b值200.009612.11000.009613.661500.009613.092000.009612.412500.009611.713000.009611.523500.009412.324000.0074115.464500.0023622.8對b值進行擬合，由于b值是最后一個待擬合的參數(shù)，因此對b值的擬合應(yīng)十分嚴(yán)謹(jǐn)，選用高斯函數(shù)對參數(shù)b進行擬合，擬合結(jié)果如公式(4-17)所示：擬合曲線如圖17所示：b值擬合結(jié)果的判定系數(shù)為0.9955，擬合結(jié)果較為理想。總結(jié)上文對q345r拉伸曲線數(shù)值化參數(shù)的擬合結(jié)果，可以得到q345r拉伸曲線數(shù)值化模型，最終擬合結(jié)果如公式(4-18)所示：c＝-10tanh(t-320)+10.05ey(t)＝-5.144×10-7t3+1.821×10-4t2-0.07197t+2025σrp0.2(t)＝1.468×10-6t3-8.237×10-4t2-0.2833t+350.9a(t)＝-4.803×10-3tanh[0.02293(t-425)]+0.004803圖18為本實施例中實測曲線與擬合結(jié)果的比較圖，從圖中可知，結(jié)果吻合度高。具有屈服平臺是低碳鋼材料的顯著特征，若要精確的描述低碳鋼材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，對于屈服平臺的描述是必不可少的，本發(fā)明的實施例使用的數(shù)值化方法從一定程度上擬合了q345r在不同溫度下彈性階段、屈服階段、應(yīng)變強化階段的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，完成了對q345r在300℃以內(nèi)有屈服階段，300℃之后沒有屈服階段這一特性的描述。本發(fā)明的實施例對q345r的數(shù)值化結(jié)果的判定系數(shù)控制在0.98以上，對于具有明顯屈服階段的壓力容器材料數(shù)值化結(jié)果而言，拉伸曲線擬合精度較高，誤差在合理范圍內(nèi)，擬合結(jié)果理想。對比mpc模型(asme中的模型)，本發(fā)明的實施例的擬合結(jié)果更為穩(wěn)定，擬合誤差與試驗值始終保持較小差距，擬合結(jié)果變化趨勢與試驗結(jié)果基本吻合，同時，本發(fā)明的實施例的數(shù)值化結(jié)果對材料抗拉強度時的應(yīng)變值判斷更為準(zhǔn)確，相比之下，mpc模型在材料高溫段曲線出現(xiàn)了抗拉強度判定過早的情況。由此可以總結(jié)，本發(fā)明的實施例使用的材料性能數(shù)值化方法在對q345r的拉伸曲線進行擬合時，可以較為準(zhǔn)確的擬合出材料屈服階段曲線，同時在擬合誤差方面較mpc模型更小，擬合結(jié)果更為準(zhǔn)確。實施例七如圖19所示，本發(fā)明還提供了一種實施上述材料應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系的數(shù)值表征方法的材料應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系的數(shù)值表征系統(tǒng)300，包括用于對材料試樣施加載荷的加載裝置301，用于測量被測材料所受力的測力裝置302，用于測量應(yīng)變速率的應(yīng)變速率測量裝置303，用于對材料進行加熱的加熱裝置304，用于對材料溫度進行測量的溫度測量裝置305和用于對應(yīng)力數(shù)據(jù)和應(yīng)變數(shù)據(jù)進行處理求出應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值化模型中參數(shù)的計算裝置306。本發(fā)明的本實施例中的加載裝置301采用拉伸試驗機，采用計算機對試驗機進行數(shù)字控制。對于拉伸試驗機的測力系統(tǒng)的校準(zhǔn)，按照中國標(biāo)準(zhǔn)：靜力單軸試驗機的檢驗第一部分拉力和(或)壓力試驗機測力系統(tǒng)的檢驗與校準(zhǔn)(gb/t16825.1)中的有關(guān)規(guī)范進行，測力系統(tǒng)的校準(zhǔn)精確度為1級。拉伸試驗的數(shù)據(jù)采集和處理工作參照標(biāo)準(zhǔn)：金屬材料拉伸試驗-第一部分:室溫試驗方法(gb/t228.1-2010)中附錄a的要求進行，本發(fā)明的本實施例采用上述拉升試驗機來測量所述材料所受拉力，所述測力裝置302為拉伸試驗機。本發(fā)明采用的應(yīng)變速率測量裝置303為引伸計，本次試驗中使用的引伸計符合中國標(biāo)準(zhǔn)單軸試驗用引伸計的標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)(gb/t12160)中的有關(guān)規(guī)定，精確度等級為1級。本發(fā)明本實施例中的加熱裝置304為高溫爐，本次試驗中使用的高溫爐用于對進行高溫拉伸試驗的試樣進行加熱。本發(fā)明的實施例中的溫度測量裝置305為熱電偶，所使用的熱電偶符合工作用貴金屬熱電偶檢定規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)(jjg141)中規(guī)定的2級溫度測量要求。溫度測量裝置305的最低分辨率為1℃，誤差在±0.004θ℃(θ為規(guī)定溫度)或±2℃之內(nèi)，取最大值。本發(fā)明的材料應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系的數(shù)值表征系統(tǒng)利用拉伸實驗數(shù)據(jù)，選擇與材料對應(yīng)的數(shù)值化模型對拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線進行模擬，求出模型中的參數(shù)，繼而獲得表征材料應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系的完整數(shù)值化模型，更加符合材料的真實特性，為壓力容器的設(shè)計提供了可靠的依據(jù)。實施例七依據(jù)上述測算出的材料數(shù)值化模型，本發(fā)明還提供了一種求取材料應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的方法，包括，輸入溫度參數(shù)、材料參數(shù)到應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系求取模塊，所述應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系求取模塊根據(jù)所述溫度參數(shù)，從與所述材料參數(shù)相對應(yīng)的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)值化模型中求出與所述溫度、所述材料對應(yīng)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，從而減少重復(fù)計算的消耗，增加了獲取材料性能參數(shù)曲線的效率。所述材料參數(shù)包括，材料的牌號、種類。所述應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系求取模塊可為執(zhí)行在計算機硬件上的軟件程序代碼，具體為存儲有與材料參數(shù)、溫度參數(shù)對應(yīng)的應(yīng)力應(yīng)變模型數(shù)據(jù)，所述應(yīng)力應(yīng)變模型數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式可為圖形曲線，也可為數(shù)據(jù)點序列。本發(fā)明的數(shù)值表征方法，真實可靠，為設(shè)計提供了很好理論依據(jù)。本發(fā)明實施例中的方法和系統(tǒng)試驗依據(jù)可靠、本構(gòu)關(guān)系更吻合、數(shù)學(xué)表達更準(zhǔn)確、誤差更小、更加符合設(shè)計安全性和經(jīng)濟性的要求，克服了材料性能表征方法誤差大、曲線與材料的本構(gòu)關(guān)系不吻合的技術(shù)缺陷，同時針對常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)中只提供了離散溫度下材料的特性，本發(fā)明的實施例提供了表征連續(xù)溫度下材料特性的方法，滿足更多的溫度要求，能夠方便、廣泛運用到工程實踐中。通過實測材料的應(yīng)力數(shù)據(jù)應(yīng)變數(shù)采用數(shù)值化模型對其模擬，保證了求出的應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系更加符合材料的真實力學(xué)性能，為壓力容器等力學(xué)容器的設(shè)計提供了可靠的依據(jù)，針對不同國家的材料性能的情況，都能通過實際測量材料性能參數(shù)后適用本發(fā)明中的方法和系統(tǒng)。當(dāng)前第1頁12當(dāng)前第1頁12