基于Arrhenius模型和修正Johnson-Cook模型的TC21钛合金流动应力预测

作者：文超; 孙前江; 徐浩; 马鑫

来源：塑性工程学报, 2023, 30(11): 82-90.

DOI：10.3969/j.issn.1007-2012.2023.11.011

• TC21钛合金
• Arrhenius本构模型
• Johnson-Cook本构模型

使用Gleeble-3500热模拟试验机对TC21钛合金在温度为890～990℃、应变速率为0.01～10 s-1下进行了热模拟压缩实验，研究了该合金的高温流变行为。在变形条件下，该合金的流变应力随应变的增大逐渐增加，在达到峰值后又逐渐减小。基于实验数据，分别采用Arrhenius模型和修正Johnson-Cook模型构建了TC21钛合金本构模型，并对这两个模型的预测精度进行了分析对比。结果表明，修正Johnson-Cook本构模型预测值的平均绝对相对误差eAARE为7.2078%,相关系数r为0.96866;Arrhenius本构模型预测值的eAARE为12.6699%,r为0.95794,修正Johnson-Cook本构模型的精度高于Arrhenius本构模型，且在整个参数范围内具有一定的精度，可以较好地描述TC21钛合金的高温流变行为。

• 单位
  南昌航空大学