[发明专利]一种金属材料晶界应力的测量方法

权利要求书

1.一种金属材料晶界应力的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：建立目标金属材料待测区域的原始数据集1；

对目标金属材料待测区域进行EBSD实验采集所需数据，定义待测区域EBSD图中数据点个数为N，其中任意数据点信息采用取向参数和位置参数表示；

所述的数据点个数N满足：10≤N≤10000000且N为整数，

所述的任意数据点信息定义为：取向参数，采用三个欧拉角，为(α_i，β_i，γ_i)，位置参数为(x_i，y_i)，其中i满足：1≤i≤N且i为整数，

再将待测区域EBSD图中的数据点信息定义为数据集1，数据集1为：{(x₁，y₁，α₁，β₁，γ₁)，(x₂，y₂，α₂，β₂，γ₂)…(x_N，y_N，α_N，β_N，γ_N)}。

步骤2：对数据集1进行预处理

选取步骤1数据集1任意一点(x_i，y_i)的取向参数(α_i，β_i，γ_i)，由如下公式(1)～(9)计算获得数据点(x_i，y_i)的向错密度θⁱ；

其中，定义为点(x_i，y_i)欧拉角α_i对应的矩阵表示，

定义为点(x_i，y_i)欧拉角β_i对应的矩阵表示，

定义为点(x_i，y_i)欧拉角γ_i对应的矩阵表示，

ω_i定义为点(x_i,y_i)的旋转矢量，

K^ie定义为点(x_i,y_i)的弹性扭曲张量，

∨定义为满足运算的计算符号，

定义为含有李代数结构的沿x轴方向的求导符号，

定义为含有李代数结构的沿y轴方向的求导符号，

定义为含有李代数结构的沿z轴方向的求导符号，

[]为李括号运算符号；

对数据集1中所有数据点按照公式(1)～(9)进行计算，获得数据集2，数据集2为：{(x₁,y₁,θ¹)，(x₂,y₂,θ²)…(x_N,y_N,θ^N)}。

步骤3：计算任意一点处晶界应力场

选取步骤2数据集2中任意一点(x_i,y_i)的向错密度θⁱ，由如下公式(10)～(16)计算获得点(x_i,y_i)的处晶界应力场σⁱ；

其中，μ为材料剪切模量，

v为材料泊松比，

s为单位面积，定义为待测区域总面积与数据点个数N的比值，

a、b、c为晶界应力作用点在以点(x_i,y_i)为坐标原点建立的三维正交直角坐标系内的坐标；

对数据集2中所有点按照公式(10)～(16)进行计算，获得数据集3，数据集3为：{(x₁,y₁,σ¹)，(x₂,y₂,σ²)…(x_N,y_N,σ^N)}。

步骤4：计算任意一点处晶界应力；

根据任意一点(x_j,y_j)处晶界应力为待测区域内所有点的晶界应力场在此点处产生的晶界应力之和，其中j满足：1≤j≤N且j为整数，选取步骤3数据集3中所有点的晶界应力场，由如下公式(17)计算获得任意一点(x_j,y_j)处的晶界应力δ^j；

其中，σⁱ中a、b、c取点(x_j,y_j)在以晶界应力场产生点(x_i,y_i)为坐标原点建立的三维正交直角坐标系内的坐标；

对数据集3中的所有点按照公式(17)进行计算后，最终获得数据集4，数据集4为{(x₁,y₁,δ¹)，(x₂,y₂,δ²)…(x_N,y_N,δ^N)}。