高应变率下TA17钛合金的流变行为及其本构模型研究

在温度为25℃下,对TA17钛合金进行了准静态(应变率为0.001 s-1～0.01 s-1)和动态(应变率为1 000s-1～5 000 s-1)压缩试验.研究了其应变硬化特性以及应变率对其流变行为的作用机制,并借助应变硬化指数(n)、应变率敏感性指数(m)定量研究其高应变率下的流变特征.基于TA17钛合金所呈现的动态流变特征,并考虑应变、应变率间的耦合作用对其流动应力的影响,构建了一种新型J-C本构模型.依据所获取的实验数据对模型参数进行识别,将模型预测值与实验数据进行对比分析,并引入相关系数(R)和平均相对误差两个参数对所构建的本构模型的预测精度进行评估.结果表明:TA17钛合金呈现出明显的应变硬化,应变率强化以及应变率增塑效应,其流变行为受应变、应变率以及二者间的耦合作用的支配.应变硬化指数随应变、应变率的增加均减小,而应变率敏感性指数随着应变率的增加而增加,随着应变的增加而减小.所构建的本构模型,其相关系数(R)为0.997 7,平均相对误差为0.27％,能够较准确地预测其高应变率下的流变行为.