[发明专利]航天薄壁金属焊接接头断裂性能获取方法和系统

权利要求书

1.一种航天薄壁金属焊接接头断裂性能获取方法，其特征在于，包括：

步骤S1：针对待获取的航天薄壁金属焊接接头典型位置x₁、x₂、...、x_n，制备小尺寸薄片试样S_f1、S_f2、...、S_fn；

步骤S2：对制备的小尺寸薄片试样S_f1、S_f2、...、S_fn依次进行微拉伸试验TE₁、TE₂、...、TE_n，测得试验载荷-位移曲线根据试验载荷-位移曲线和薄片试样计算得到各位置局部材料的真应力-真应变曲线C_σε1、C_σε2、...、C_σεn；

步骤S3：根据得到的真应力-真应变曲线C_σε1、C_σε2、...、C_σεn，采用基于损伤力学模型的有限元法对微拉伸试验TE₁、TE₂、...、TE_n进行模拟，并输出模拟载荷-位移曲线

步骤S4：建立目标函数F(DP)，采用智能算法评估模拟载荷-位移曲线和测得的试验载荷-位移曲线的误差，通过自动调整材料损伤参数直至满足目标函数，并输出最优材料损伤参数DP₁、DP₂、...、DP_n；

步骤S5：根据得到的真应力-真应变曲线C_σε1、C_σε2、...、C_σεn和材料损伤参数DP₁、DP₂、...、DP_n，对待获取薄壁金属焊接接头不同位置按照目前断裂韧度测试相关标准中规定的标准SENB/CT试样S_SENB/CT1、S_SENB/CT2、...、S_SENB/CTn进行弯曲/拉伸试验模拟，输出每组试验中每一加载点i对应的载荷、位移和裂纹扩展长度(P_1i,V_1i,a_1i)、(P_2i,V_2i,a_2i)、...、(P_ni,V_ni,a_ni)；

步骤S6：根据得到的(P_1i,V_1i,a_1i)、(P_2i,V_2i,a_2i)、...、(P_ni,V_ni,a_ni)，计算得到焊接接头各典型位置x₁、x₂、...、x_n所对应的裂纹扩展阻力曲线C_R1、C_R2、...、C_Rn和断裂韧度J_IC1、J_IC2、...、J_ICn；

步骤S7：对n组数据对(x₁,J_IC1)、(x₂,J_IC2)、...、(x_n,J_ICn)作图，得到航天薄壁金属焊接接头的断裂韧度分布；对n组裂纹扩展阻力曲线C_R1、C_R2、...、C_Rn作图，得到航天薄壁金属焊接接头裂纹扩展阻力曲线簇。

2.根据权利要求1所述的航天薄壁金属焊接接头断裂性能获取方法，其特征在于，所述航天薄壁金属焊接接头典型位置包括：焊接熔合区FZ、热影响区HAZ、近界面区NIZ以及母材区BMZ。