金属材料真应力-应变曲线测试方法研究
材料的真应力—应变曲线是对结构件进行弹塑性有限元分析的基础.对于金属材料,广泛采用静力单轴拉伸试验来测试材料的力学性能,但是由于拉伸试验很难准确测量试样从颈缩到断裂过程的变形情况,因此只能得到材料的名义应力—应变曲线,很难直接得到材料的真应力—应变曲线.本文针对这一问题,以铝合金材料为研究对象,开展了材料真应力—应变曲线的测试方法研究.本文研究的测试方法以结构件为试样,突破传统的拉压加载方式,通过旋转试验对试样施加离心力载荷.加载过程中利用光幕位移传感器测量试样某一点在离心力作用下的变形数据.为了有效测量塑性段变形数据并保证试验台和光幕传感器不被破坏,提前对试验件进行了极限转速摸底.测试时控制试验件的最高运行转速略低于极限转速.升速过程中记录不同转速下的动态变形测量结果,然后以动态变形测量结果为日标值,运用ANSYS参数设计语言编写迭代求解程序,用牛顿拉普森法对有限元非线性方程组进行迭代求解,得到试样所用铝合金材料的力学性能参数和真应力—应变曲线.将测试结果的线性段数据和拉伸试验结果对比,一致性很好.测试结果用于相同材料的其他结构件的弹塑性有限元分析,计算结果与试验结果非常吻合,从而验证了测试结果的准确性和测试方法的可靠性.因此,通过本文的研究工作,建立了一种基于旋转试验的材料真应力—应变曲线测试的新方法,该方法可用于金属材料的力学性能测试.
铝合金 力学性能 真应力—应变曲线 旋转试验
易建华 左建立 高飞 王迪
核工业理化工程研究院 天津 300180
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251-256
2015-09-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）