摘要:金属材料本构关系的准确建模是实现精确塑性成形与复杂载荷状态下行为预测的基础前提,针对现有本构建模方法在表征精度、实验数量、理论假设及外推稳定性等方面的不足,本文首次提出一种融合基础显式本构模型与神经网络隐式模型的混合建模方法,并在神经网络训练过程中引入虚场原理。通过少量异型构件的单轴拉伸实验,获取覆盖多应变路径的全场应变数据,利用虚场法对基础显式模型进行本构参数表征,将虚场原理引入神经网络训练过程中,最终实现显式模型与神经网络模型互补融合,建立了应力响应预测的混合建模框架。研究表明,该方法可通过单次实验获得大量不同应变路径数据,突破传统实验每次仅获取单一应变路径的局限,显著降低神经网络模型训练所需实验次数;引入虚场原理可有效压缩神经网络的参数空间,提升训练效率并降低损失值;所构建模型中的数据驱动补偿项能够精确捕捉基础模型在各向异性屈服和非线性硬化行为表征方面的不足,大幅提高应力预测精度与外推稳定性。该研究为实现复杂载荷路径下材料塑性行为的高精度建模与精确力学行为预测提供了新思路与技术支撑。