The invention discloses a method for measuring the energy principle and the center plate with a circular hole specimen obtained P V curve acquisition based on the large deformation of material uniaxial constitutive relationship. Quasi static tensile test of center plate with a circular hole specimen to obtain P V continuous curve, the curve is determined by elastic stiffness, load and displacement characteristics of S P* index m, and then get the large deformation of material uniaxial constitutive relationship. The invention is suitable for ductile materials, and to strengthen the power-law constitutive relation in the structure of central hole plate specimens have particularity, namely during the tensile test specimen, the edge of the round hole center material unit to the necking in uniaxial stress state, relative to the straight sample. The invention is easier to implement, the uniaxial stress strain relationship of range, has important significance for engineering structure design and safety assessment work.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料力学性能测试,具体涉及一种延性材料单轴本构关系测试方法。
技术介绍
延性材料单轴本构关系(即拉伸应力-应变关系)是采用连续介质力学方法进行结构分析并实现工程设计的基础物理关系,也是联系材料与力学的重要“纽带”,对工程构件的设计和安全评价起着关键作用;在传统的拉伸试验中,试样等直段的真实横截面积和标距在拉伸试验过程中不断发生变化,在试样出现颈缩后,颈缩位置的材料不再处于平面变形,标距段工程应力-应变曲线表现出工程应力随测试应变增长而大幅下降的趋势;事实上,虽然试样颈缩后响应载荷会发生下降,但材料在颈缩过程中却仍在不断硬化,真实的应力则不断增大,试样颈缩区横截面中心点已处于三轴应力状态;因此,依靠传统的等直试样测量方法无法真实获得材料颈缩后的应力-应变关系。
技术实现思路
本专利技术提供一种简单的、能够获得真实材料颈缩后的应力-应变关系测试方法。本专利技术采用的技术方案是:一种延性材料单轴本构关系测试方法,包括以下步骤:获取材料试样的连续载荷P和位移V的关系,所述试样为长方形中心具有圆孔的板状结构,P-V曲线满足下述关系式中:R试样圆孔半径,S为弹性刚度,P*为特征载荷,m为位移指数,Vy为试样屈服位移;根据S、P*和m获取材料的本构关系参数,包括弹性模量E、名义屈服应力σy和应变硬化指数n,通过有限元模拟得到临界断裂应力σf和临界断裂应变εf,即可确定材料的单轴本构关系;其中S、P*和m满足下述关系:式中:v*为特征能量密度,A*为特征面积,W为试样的宽度,T为试样的厚度,k1~k5为无量纲常数;其中:v*、A*满足下述关系:v*=Enσy1 ...
【技术保护点】
一种延性材料单轴本构关系测试方法,其特征在于,包括以下步骤:获取材料试样的连续载荷P和位移V的关系,所述试样为中心圆孔板试样,P‑V曲线满足下述关系P=SVV≤VyP*(VR)mV>Vy]]>式中:R试样圆孔半径,S为弹性刚度,P*为特征载荷,m为位移指数,Vy为试样屈服位移;根据S、P*和m获取材料的本构关系参数,包括弹性模量E、名义屈服应力σy和应变硬化指数n,通过有限元模拟得到临界断裂应力σf和临界断裂应变εf,即可确定材料的单轴本构关系;其中S、P*和m满足下述关系:S=k1EA*RP*=(1+m)v*A*k2k3nm=k4n+k5]]>式中:v*为特征能量密度,A*为特征面积,W为试样的宽度,T为试样的厚度,k1~k5为无量纲常数;其中:v*、A*满足下述关系:v*=Enσy1‑n/(1+n)A*=(2W‑πR)TE、σy、n满足下述关系:σ=Eϵσ≤σyKϵnσ≥σy]]>式中:σ为真应力,ε为真应变,K为应变硬化系数,且满足K=Enσy1‑n,将 ...
【技术特征摘要】
1.一种延性材料单轴本构关系测试方法,其特征在于,包括以下步骤:获取材料试样的连续载荷P和位移V的关系,所述试样为中心圆孔板试样,P-V曲线满足下述关系P=SVV≤VyP*(VR)mV>Vy]]>式中:R试样圆孔半径,S为弹性刚度,P*为特征载荷,m为位移指数,Vy为试样屈服位移;根据S、P*和m获取材料的本构关系参数,包括弹性模量E、名义屈服应力σy和应变硬化指数n,通过有限元模拟得到临界断裂应力σf和临界断裂应变εf,即可确定材料的单轴本构关系;其中S、P*和m满足下述关系:S=k1EA*RP*=(1+m)v*A*k2k3nm=k4n+k5]]>式中:v*为特征能量密度,A*为特征面积,W为试样的宽度,T为试样的厚度,k1~k5为无量纲常数;其中:v*、A*满足下述关系:v*=Enσy1-n/(1+n)A*=(2W-πR)TE、σy、n满足下述关系:σ=Eϵσ≤σyKϵnσ&G...
【专利技术属性】
技术研发人员:于思淼,蔡力勋,陈辉,包陈,姚迪,
申请(专利权)人:西南交通大学,
类型:发明
国别省市:四川;51
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