CN116542078B - 塑性变形应力应变关系预测方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

塑性变形应力应变关系预测方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种塑性变形应力应变关系预测方法、装置、设备及存储介质。所述方法包括：获取金属材料的初始态织构数据以及初始态金相组织数据：对所述金属材料进行拉伸或压缩试验，并获取所述拉伸或压缩后的金属材料的变形态织构数据以及变形态金相组织数据;根据所述初始态织构数据、初始态金相组织数据、变形态织构数据以及变形态金相组织数据进行VPSC模型+剪应变线性项的变形模拟，得到基于VPSC模块和剪应变线性模块的双模本构模型，利用所述基于VPSC模块和剪应变线性模块的双模本构模型预测所述金属材料在不同应力水平下的应变值。本申请实施例的双模本构模型适用于高应变速率下的应力应变响应，并提高了其预测精度和合理性。

Description

塑性变形应力应变关系预测方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请属于材料力学技术领域，特别涉及一种塑性变形应力应变关系预测方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
金属材料变形过程中可能会产生加工硬化或加工软化等现象，利用标准拉伸或压缩试验可以测得其中应力随应变增加而升高或降低的关系曲线，即为材料的应力应变曲线。大量的研究结果表明，随着应变速率的增加，金属材料逐渐表现出更强的加工硬化效应，但当应变速率增加到103~105/以上时，其加工硬化效果增加放缓，部分材料可以出现软化现象。在变形过程中材料内部会发生滑移、孪晶、绝热剪切、晶粒扭折、动态再结晶等微观变化，材料宏观的应力应变曲线变化或加工硬化行为变化其本质是微观变化在宏观尺度上的整体表现。
在科研、生产或建设过程中，常常需要分析材料在不同应变速率下表现出特定应力应变关系的内在本质，或预测材料在特定工况条件下的应力应变响应，因而出现了可以分析材料特定应力应变关系其内在机理的多晶体弹塑性本构模型以及可以高效率预测材料特定工况条件下应力-应变响应的唯象本构模型。其中，当前应用较为广泛的多晶体弹塑性本构模型包括粘塑性多晶体自洽本构模型（Visco-Plastic Self-Consistent，简称为VPSC）和弹塑性多晶体自洽本构模型（EVPSC）等，多晶体弹塑性本构模型从滑移、孪晶激活条件和微观加工硬化效应角度计算材料的宏观应力-应变值，并可定量分析塑性变形过程中各滑移、孪晶机制对宏观应变的协调比例及自身的加工硬化特性，针对性地调整材料成分、组织或载荷条件。然而当应变速率较高（如10-2/s~101000/s）下塑性变形或材料内部缺乏易激活的滑移、孪晶等晶体学变形机制时，宏观尺度下的应变难以被微观尺度下的变化所协调，此时可能在材料内部局部区域产生绝热剪切带、晶粒扭折等以快速协调宏观应变。但晶体弹塑性本构模型由于不考虑绝热剪切带、晶粒扭折等的影响，不能准确预测金属材料在高应变速率下的应力应变响应。经典的唯象本构模型包括Mises本构模型、Tresca本构模型以及Hill系列本构模型等，通过利用数学方法对材料宏观的应力应变曲线进行拟合可以获得材料的唯象本构模型，用于预测与实验条件相似工况下材料的应力应变响应，但当工况条件与实验条件相差较大时，例如标准试验是准静态的单轴拉伸试验，而实际工况是高应变速率拉伸、压缩或弯曲变形等，唯象本构模型的预测精度将急剧下降，导致其适用范围有限，难以满足实际需求。另外，由于唯象本构模型不考虑滑移、孪晶、剪切带等的作用机理，因而不能给出材料表现出特异应力应变响应的内在原因。
发明内容
本申请提供了一种塑性变形应力应变关系预测方法、装置、设备及存储介质，旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。
为了解决上述问题，本申请提供了如下技术方案：
一种塑性变形应力应变关系预测方法，包括：
获取金属材料的初始态织构数据以及初始态金相组织数据：
对所述金属材料进行拉伸或压缩试验，并获取所述拉伸或压缩后的金属材料的变形态织构数据以及变形态金相组织数据;
根据所述初始态织构数据、初始态金相组织数据、变形态织构数据以及变形态金相组织数据进行VPSC模型+剪应变线性项的变形模拟，得到基于VPSC模块和剪应变线性模块的双模本构模型，利用所述基于VPSC模块和剪应变线性模块的双模本构模型预测所述金属材料在不同应力水平下的应变值。
本申请实施例采取的技术方案还包括：所述获取金属材料的初始态织构数据以及初始态金相组织数据包括：
利用XRD或EBSD表征所述金属材料的初始织构取向分布，作为VPSC模型参数拟合的初始态织构数据；对所述金属材料进行金相腐蚀，并利用成像设备观测所述金属材料的初始态金相组织，拍摄得到评价材料内部的剪切带、扭折带的原始对照图片。
本申请实施例采取的技术方案还包括：所述对所述金属材料进行拉伸或压缩试验具体为：
利用实验设备参照金属材料试验标准对所述金属材料进行拉伸或压缩试验，得到变形后的金属材料，并获取所述金属材料在不同应变速率下的多组真应力-应变曲线。
本申请实施例采取的技术方案还包括：所述获取所述拉伸或压缩后的金属材料的变形态织构数据以及变形态金相组织数据具体为：
利用XRD或EBSD对所述变形后的金属材料进行变形态织构取向分布测定，获取变形态织构数据，并利用成像设备对所述变形后的金属材料进行金相组织观测获取其变形态金相组织数据。
本申请实施例采取的技术方案还包括：所述利用所述基于VPSC模块和剪应变线性模块的双模本构模型预测所述金属材料在不同应力水平下的应变值具体为：
设置所述VPSC模块和剪应变线性模块分别独立运行，对宏观应力下所得的应变协调量和剪应变线性项直接相加，作为所述金属材料在不同应力水平下的应变值；所述剪应变线性项为：
其中，表示线性剪应变量，所述线性剪应变量用于测量金属材料的应力和强度，和/>分别表示t时刻的宏观应力和屈服时的宏观强度，k为剪应变系数；
所述基于VPSC模块和剪应变线性模块的双模本构模型的数值化公式为：
其中，为宏观应力/>下所得的应变协调量。
本申请实施例采取的技术方案还包括：所述利用所述基于VPSC模块和剪应变线性模块的双模本构模型预测所述金属材料在不同应力水平下的应变值之后，还包括：
将所述金属材料在不同应力水平下的应变值与试验所得的真应力-应变曲线进行对比，当所述金属材料在不同应力水平下的应变值与试验所得的真应力-应变曲线接近重合时，生成最优参数的双模本构模型。
本申请实施例采取的另一技术方案为：一种塑性变形应力应变关系预测装置，包括：
初始数据获取模块：用于获取金属材料的初始态织构数据以及初始态金相组织数据：
变形态数据获取模块：用于对所述金属材料进行拉伸或压缩试验，并获取所述拉伸或压缩后的金属材料的变形态织构数据以及变形态金相组织数据;
应变值预测模块：用于根据所述初始态织构数据、初始态金相组织数据、变形态织构数据以及变形态金相组织数据进行VPSC模型+剪应变线性项的变形模拟，得到基于VPSC模块和剪应变线性模块的双模本构模型，利用所述基于VPSC模块和剪应变线性模块的双模本构模型预测所述金属材料在不同应力水平下的应变值。
本申请实施例采取的技术方案还包括：所述应变值预测模块利用所述基于VPSC模块和剪应变线性模块的双模本构模型预测所述金属材料在不同应力水平下的应变值具体为：
设置所述VPSC模块和剪应变线性模块分别独立运行，对宏观应力下所得的应变协调量和剪应变线性项直接相加，作为所述金属材料在不同应力水平下的应变值；所述剪应变线性项为：
其中，表示线性剪应变量，所述线性剪应变量用于测量金属材料的应力和强度，和/>分别表示t时刻的宏观应力和屈服时的宏观强度，k为剪应变系数；
所述双模本构模型的数值化公式为：
其中，为宏观应力/>下所得的应变协调量。
本申请实施例采取的又一技术方案为：一种用于实现如上所述的塑性变形应力应变关系预测方法的设备，所述设备包括处理器、与所述处理器耦接的存储器，其中，
所述存储器存储有用于实现所述塑性变形应力应变关系预测方法的程序指令；
所述处理器用于执行所述存储器存储的所述程序指令以控制塑性变形应力应变关系预测方法。
本申请实施例采取的又一技术方案为：一种存储介质，存储有处理器可运行的程序指令，所述程序指令用于执行所述塑性变形应力应变关系预测方法。
相对于现有技术，本申请实施例产生的有益效果在于：本申请实施例的塑性变形应力应变关系预测方法、装置、设备及存储介质通过在现有VPSC模型中引入剪应变线性项，将滑移、孪晶对宏观应变的协调行为与剪切带、晶粒扭折等对宏观应变的协调行为简化为两个非耦合的、可以线性叠加的行为，得到适用于金属材料塑性变形应力-应变关系预测的新型粘塑性自洽—线性应变双模本构模型，使得双模本构模型适用于高应变速率下的应力应变响应，并提高了其预测精度和合理性。同时，还可以获得材料内部滑移、孪晶、剪切带和晶粒扭折等因素对宏观应变的协调比例，为分析金属材料不同应变速率下的加工硬化机理提供了重要依据。
附图说明
图1是本申请实施例的塑性变形应力应变关系预测方法的流程图；
图2为镁合金AZ91板材的初始态织构取向分布示意图；
图3为镁合金AZ91板材在0.01/s和0.001/s两种应变速率下的拉伸与压缩真应力-真应变曲线示意图；
图4为应变速率0.01拉伸变形时的力学曲线、非线性应变与线性比例、滑移与孪晶的相对激活量示意图；
图5为应变速率0.01压缩变形时的力学曲线、非线性应变与线性比例、滑移与孪晶的相对激活量示意图；
图6为应变速率0.001拉伸变形时的力学曲线、非线性应变与线性比例、滑移与孪晶的相对激活量示意图；
图7为应变速率0.001压缩变形时的力学曲线、非线性应变与线性比例、滑移与孪晶的相对激活量示意图；
图8为本申请实施例的塑性变形应力应变关系预测装置结构示意图；
图9为本申请实施例的设备结构示意图；
图10为本申请实施例的存储介质的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
请参阅图1，是本申请实施例的塑性变形应力应变关系预测方法的流程图。本申请实施例的塑性变形应力应变关系预测方法包括以下步骤：
S100：获取金属材料的初始态织构数据以及初始态金相组织数据：
本步骤中，初始态织构数据以及初始态金相组织数据的获取方式为：利用XRD（X射线衍射仪）或EBSD（电子背散射衍射技术）表征金属材料的初始织构取向分布，作为VPSC模型参数拟合的初始态织构数据；对金属材料进行金相腐蚀，利用光学显微镜等成像设备观测金属材料的初始态金相显微组织，拍摄得到评价材料内部的剪切带、扭折带等形成量的原始对照图片。其中，如果材料内部的剪切带形成较少，晶粒扭折、畸变等较多时，金相观测较难发现此类变形，因而也可以曲线拟合为主，不进行金相观测。
S110：对金属材料进行拉伸或压缩试验，得到变形后的金属材料，并获取金属材料在不同应变速率下的多组真应力-应变曲线；
本步骤中，利用电子万能试验机或其他实验设备参照《GB/T 288-2002金属材料室温拉伸试验方法》等金属材料试验标准对金属材料进行拉伸或压缩试验，获得对应的真应力-应变曲线。由于VPSC模型存在参数不确定性，因此应尽可能获得拉伸条件和压缩条件下的多组真应力-真应变曲线，从而进一步排除VPSC模型的多解情况。当应变速率相同时，多种加载条件下的剪应变线性系数应当是相同的，因此获取多组真应力-应变曲线有利于拟合得到更精确的剪应变线性系数。
S120：对变形后的金属材料进行变形态织构取向分布测定以及金相组织观测，获取变形态织构数据以及变形态金相组织数据;
本步骤中，通过利用XRD或EBSD对变形后的金属材料进行变形态织构取向分布测定，获取变形态织构数据作为检验VPSC参数拟合合理性的参照数据，并利用光学显微镜等成像设备对变形后的金属材料进行金相组织观测获取其变形态金相组织数据，评价其内部剪切带、扭折带等的产生量，用于评估剪应变系数。
S130：根据初始态织构数据、初始态金相组织数据、变形态织构数据以及变形态金相组织数据进行VPSC+剪应变线性项的变形模拟，得到基于VPSC模块和剪应变线性模块的双模本构模型，利用双模本构模型预测金属材料在不同应力水平下的应变值；
本步骤中，剪应变线性项的形式为：
（1）
其中，表示线性剪应变量，线性剪应变量用于测量金属材料的应力和强度，/>和分别表示t时刻的宏观应力和屈服时的宏观强度，k为剪应变系数。
进一步地，由于高速变形时剪切带的分布方向只与加载方向以及材料的弹性模量、晶格各向异性有关，表现出与滑移、孪晶等行为的独立性，即滑移、孪晶等行为的产生与发展只对剪切带、扭折带等的形成条件存在影响，而与剪切带等形成后的增殖累积过程没有明显的耦合行为，因此本申请实施例将二者对应变的协调行为简化为直接的线性叠加，即设置VPSC模块和剪应变线性模块分别独立运行，对宏观应力下所得的应变协调量和剪应变线性项/>直接相加，作为最终的应变值。即双模本构模型的数值化公式可表示为：
（2）
基于上述，本申请实施例通过将滑移、孪晶对宏观应变的协调行为与剪切带、晶粒扭折等对宏观应变的协调行为简化为两个非耦合的、可以线性叠加的行为，在计算金属材料塑性变形过程中不同应力水平下的应变值时，以VPSC模型为出发点，设置剪应变线性项来衡量剪切带、晶粒扭折等非滑移孪生行为对宏观应变的协调量，从而弥补了现有VPSC模型的缺陷，得到新的基于VPSC模块和剪应变线性模块的双模本构模型，使得双模本构模型适用于高应变速率下的应力应变响应预测，并提高了预测精度和合理性。
S140：将应变值预测结果与试验所得的真应力-应变曲线进行对比，当应力应变曲线预测结果与试验所得的真应力-应变曲线基本重合时，生成最优参数的粘塑性自洽-线性应变双模本构模型。
为了验证本申请实施例的可行性和有效性，以下实施例中选用镁合金AZ91板材作为研究对象进行了试验验证。具体如图2所示，为镁合金AZ91板材的初始态织构取向分布示意图，其在0.01/s和0.001/s两种应变速率下的拉伸与压缩真应力-真应变曲线如图3所示。基于以上数据进行参数拟合，最终所得拟合参数如表1所示：
基于以上参数拟合所得力学曲线，各类应变协调机制的应变协调量与滑移、孪晶在变形过程中的相对激活量如图4、5、6、7所示，图4为应变速率0.01拉伸变形时的力学曲线、非线性（滑移与孪晶主导）应变与线性（剪切带、晶粒扭折等，下同）比例、滑移与孪晶的相对激活量示意图，图5为应变速率0.01压缩变形时的力学曲线、非线性应变与线性比例、滑移与孪晶的相对激活量示意图，图6为应变速率0.001拉伸变形时的力学曲线、非线性应变与线性比例、滑移与孪晶的相对激活量示意图，图7为应变速率0.001压缩变形时的力学曲线、非线性应变与线性比例、滑移与孪晶的相对激活量示意图。根据试验结果可以看出，利用本申请实施例的双模本构模型拟合所得结果在0.01、0.001两种应变速率下与拉伸、压缩实验曲线均能高度重合，表明本申请实施例的双模本构模型能够精确的预测镁合金AZ91在不同应变速率、不同加载条件下的应力-应变响应。此外，相较于常规唯象本构模型和晶体塑性本构模型，本申请实施例的双模本构模型还可给出不同应变速率下由滑移、孪晶等变形机制协调的宏观应变量与由剪切带、晶粒扭折等机制协调的宏观应变之比，为分析金属材料不同应变速率下的加工硬化机理提供了重要依据。同时，本申请实施例的双模本构模型中的VPSC模块能够给出不同滑移系、孪晶等的相对激活比例，用于分析后者在塑性变形过程中的作用机理，有利于新材料的成分与组织设计。
基于上述，本申请实施例的塑性变形应力应变关系预测方法通过在现有VPSC模型中引入剪应变线性项，将滑移、孪晶对宏观应变的协调行为与剪切带、晶粒扭折等对宏观应变的协调行为简化为两个非耦合的、可以线性叠加的行为，得到适用于金属材料塑性变形应力-应变关系预测的新型粘塑性自洽—线性应变双模本构模型，使得双模本构模型适用于高应变速率下的应力应变响应，并提高了其预测精度和合理性。同时，还可以获得材料内部滑移、孪晶、剪切带和晶粒扭折等因素对宏观应变的协调比例，为分析金属材料不同应变速率下的加工硬化机理提供了重要依据。
请参阅图8，为本申请实施例的塑性变形应力应变关系预测装置结构示意图。本申请实施例的塑性变形应力应变关系预测装置40包括：
初始数据获取模块41：用于获取金属材料的初始态织构数据以及初始态金相组织数据：
变形态数据获取模块42：用于对所述金属材料进行拉伸或压缩试验，并获取所述拉伸或压缩后的金属材料的变形态织构数据以及变形态金相组织数据;
应变值预测模块43：用于根据所述初始态织构数据、初始态金相组织数据、变形态织构数据以及变形态金相组织数据进行VPSC模型+剪应变线性项的变形模拟，得到基于VPSC模块和剪应变线性模块的双模本构模型，利用所述基于VPSC模块和剪应变线性模块的双模本构模型预测所述金属材料在不同应力水平下的应变值。
请参阅图9，为本申请实施例的设备结构示意图。该设备50包括：
存储有可执行程序指令的存储器51；
与存储器51连接的处理器52；
处理器52用于调用存储器51中存储的可执行程序指令并执行以下步骤：获取金属材料的初始态织构数据以及初始态金相组织数据：对所述金属材料进行拉伸或压缩试验，并获取所述拉伸或压缩后的金属材料的变形态织构数据以及变形态金相组织数据;根据所述初始态织构数据、初始态金相组织数据、变形态织构数据以及变形态金相组织数据进行VPSC模型+剪应变线性项的变形模拟，得到基于VPSC模块和剪应变线性模块的双模本构模型，利用所述基于VPSC模块和剪应变线性模块的双模本构模型预测所述金属材料在不同应力水平下的应变值。
其中，处理器52还可以称为CPU（Central Processing Unit，中央处理单元）。处理器52可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器52还可以是通用处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现成可编程门阵列（FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
请参阅图10，为本申请实施例的存储介质的结构示意图。本申请实施例的存储介质存储有能够实现以下步骤的程序指令61：获取金属材料的初始态织构数据以及初始态金相组织数据：对所述金属材料进行拉伸或压缩试验，并获取所述拉伸或压缩后的金属材料的变形态织构数据以及变形态金相组织数据;根据所述初始态织构数据、初始态金相组织数据、变形态织构数据以及变形态金相组织数据进行VPSC模型+剪应变线性项的变形模拟，得到基于VPSC模块和剪应变线性模块的双模本构模型，利用所述基于VPSC模块和剪应变线性模块的双模本构模型预测所述金属材料在不同应力水平下的应变值。其中，该程序指令61可以以软件产品的形式存储在上述存储介质中，包括若干指令用以使得一台设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）或处理器（processor）执行本申请各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序指令的介质，或者是计算机、服务器、手机、平板等终端设备。其中，服务器可以是独立的服务器，也可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、内容分发网络(Content Delivery Network，CDN)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。以上仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种塑性变形应力应变关系预测方法，其特征在于，包括：
获取金属材料的初始态织构数据以及初始态金相组织数据：其中：
所述获取金属材料的初始态织构数据以及初始态金相组织数据包括：利用XRD或EBSD表征所述金属材料的初始织构取向分布，作为VPSC模型参数拟合的初始态织构数据；对所述金属材料进行金相腐蚀，并利用成像设备观测所述金属材料的初始态金相组织，拍摄得到评价材料内部的剪切带、扭折带的原始对照图片；
对所述金属材料进行拉伸或压缩试验，并获取所述拉伸或压缩后的金属材料的变形态织构数据以及变形态金相组织数据;其中：
所述获取所述拉伸或压缩后的金属材料的变形态织构数据以及变形态金相组织数据具体为：利用XRD或EBSD对所述变形后的金属材料进行变形态织构取向分布测定，获取变形态织构数据，并利用成像设备对所述变形后的金属材料进行金相组织观测获取其变形态金相组织数据；
根据所述初始态织构数据、初始态金相组织数据、变形态织构数据以及变形态金相组织数据进行VPSC模型+剪应变线性项的变形模拟，得到基于VPSC模块和剪应变线性模块的双模本构模型，利用所述基于VPSC模块和剪应变线性模块的双模本构模型预测所述金属材料在不同应力水平下的应变值；其中：
所述利用所述基于VPSC模块和剪应变线性模块的双模本构模型预测所述金属材料在不同应力水平下的应变值具体为：
设置所述VPSC模块和剪应变线性模块分别独立运行，对宏观应力下所得的应变协调量和剪应变线性项直接相加，作为所述金属材料在不同应力水平下的应变值；所述剪应变线性项为：
其中，表示线性剪应变量，所述线性剪应变量用于测量金属材料的应力和强度，/>和分别表示t时刻的宏观应力和屈服时的宏观强度，k为剪应变系数；
所述基于VPSC模块和剪应变线性模块的双模本构模型的数值化公式为：
其中，为宏观应力/>下所得的应变协调量。
2.根据权利要求1所述的塑性变形应力应变关系预测方法，其特征在于，所述对所述金属材料进行拉伸或压缩试验具体为：
利用实验设备参照金属材料试验标准对所述金属材料进行拉伸或压缩试验，得到变形后的金属材料，并获取所述金属材料在不同应变速率下的多组真应力-应变曲线。
3.根据权利要求1所述的塑性变形应力应变关系预测方法，其特征在于，所述利用所述基于VPSC模块和剪应变线性模块的双模本构模型预测所述金属材料在不同应力水平下的应变值之后，还包括：
将所述金属材料在不同应力水平下的应变值与试验所得的真应力-应变曲线进行对比，当所述金属材料在不同应力水平下的应变值与试验所得的真应力-应变曲线接近重合时，生成最优参数的双模本构模型。
4.一种塑性变形应力应变关系预测装置，其特征在于，包括：
初始数据获取模块：用于获取金属材料的初始态织构数据以及初始态金相组织数据：其中：
所述获取金属材料的初始态织构数据以及初始态金相组织数据包括：利用XRD或EBSD表征所述金属材料的初始织构取向分布，作为VPSC模型参数拟合的初始态织构数据；对所述金属材料进行金相腐蚀，并利用成像设备观测所述金属材料的初始态金相组织，拍摄得到评价材料内部的剪切带、扭折带的原始对照图片；
变形态数据获取模块：用于对所述金属材料进行拉伸或压缩试验，并获取所述拉伸或压缩后的金属材料的变形态织构数据以及变形态金相组织数据;其中：
所述获取所述拉伸或压缩后的金属材料的变形态织构数据以及变形态金相组织数据具体为：利用XRD或EBSD对所述变形后的金属材料进行变形态织构取向分布测定，获取变形态织构数据，并利用成像设备对所述变形后的金属材料进行金相组织观测获取其变形态金相组织数据；
应变值预测模块：用于根据所述初始态织构数据、初始态金相组织数据、变形态织构数据以及变形态金相组织数据进行VPSC模型+剪应变线性项的变形模拟，得到基于VPSC模块和剪应变线性模块的双模本构模型，利用所述基于VPSC模块和剪应变线性模块的双模本构模型预测所述金属材料在不同应力水平下的应变值；其中：
所述利用所述基于VPSC模块和剪应变线性模块的双模本构模型预测所述金属材料在不同应力水平下的应变值具体为：
设置所述VPSC模块和剪应变线性模块分别独立运行，对宏观应力下所得的应变协调量和剪应变线性项直接相加，作为所述金属材料在不同应力水平下的应变值；所述剪应变线性项为：
其中，表示线性剪应变量，所述线性剪应变量用于测量金属材料的应力和强度，/>和分别表示t时刻的宏观应力和屈服时的宏观强度，k为剪应变系数；
所述基于VPSC模块和剪应变线性模块的双模本构模型的数值化公式为：
其中，为宏观应力/>下所得的应变协调量。
5.一种用于实现如权利要求1至3任一项所述的塑性变形应力应变关系预测方法的设备，其特征在于，所述设备包括处理器、与所述处理器耦接的存储器，其中，
所述存储器存储有用于实现权利要求1-3任一项所述的塑性变形应力应变关系预测方法的程序指令；
所述处理器用于执行所述存储器存储的所述程序指令以控制所述塑性变形应力应变关系预测方法。
6.一种存储介质，其特征在于，存储有处理器可运行的程序指令，所述程序指令用于执行权利要求1至3任一项所述塑性变形应力应变关系预测方法。
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