复杂应力状态下材料断裂性能测试试样设计方法及试样技术

本发明专利技术提供一种复杂应力状态下材料断裂性能测试试样设计方法及试样，方法包括：分析目标结构在服役极限状态下的主要变形结构件，获取主要变形结构件变形前后的应力三轴度和Lode角参数分布，进行目标结构的服役应力状态分析，结合服役应力状态分析及应力三轴度和Lode角参数的取值，采用仿真方法设计主要变形结构件试样；根据主要变形结构件试样及试验测试条件，进行目标结构的断裂性能测试仿真，获取试样的应力状态和应变变化情况，以优化试样尺寸，直至获取最优的主要变形结构件试样尺寸。本发明专利技术能够设计出不同应力状态的断裂性能测试试样，且便于进行准静态及动态测试，从而能够针对性的反映结构件的服役应力状态及断裂性能。裂性能。裂性能。

【技术实现步骤摘要】
复杂应力状态下材料断裂性能测试试样设计方法及试样


[0001]本专利技术涉及材料断裂性能测试试验
，尤其涉及一种复杂应力状态下材料断裂性能测试试样设计方法及试样。

技术介绍

[0002]结构材料在服役过程中，由于服役环境的多变性，服役过程伴随着复杂应力状态的特性。所述复杂应力状态，即材料的应力状态不是简单的纯受拉或纯受剪，而是三向主应力的复合应力状态。
[0003]目前研究学者设计了多种类型的试样，用于测试材料在复杂应力状态下的断裂性能，从应用效果评估，设计的多数试样存在如下不足：
[0004]未充分考虑材料的服役特性，设计的试样不能反应材料在服役过程中，断裂时的应力状态；设计的试样形状较为复杂，需要较高的加工精度和繁琐的加工工艺，难以在零部件上取样，难以在工业上推广使用；设计的试样只满足准静态测试要求，难以进行动态测试。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种复杂应力状态下材料断裂性能测试试样设计方法及试样。
[0006]一种复杂应力状态下材料断裂性能测试试样设计方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复杂应力状态下材料断裂性能测试试样设计方法，其特征在于，包括以下步骤：分析目标结构在服役极限状态下的主要变形结构件，获取主要变形结构件变形前后的应力三轴度分布和Lode角参数分布，根据所述应力三轴度分布和Lode角参数分布，进行目标结构的服役应力状态分析；根据目标结构的服役应力状态分析，结合应力三轴度和Lode角参数的取值，及材料断裂性能的测试条件，采用仿真方法设计主要变形结构件试样；根据所述主要变形结构件试样及测试条件，进行目标结构的断裂性能测试仿真，根据仿真结果获取试样的应力状态和应变变化情况；根据所述应力状态和应变变化情况优化试样尺寸，直至试样的应变集中在测量区域，且测量区域的应力三轴度和Lode角参数的数值稳定时，获取最优的主要变形结构件试样尺寸。2.根据权利要求1所述的复杂应力状态下材料断裂性能测试试样设计方法，其特征在于，在所述主要变形结构件的厚度小于3mm时，采用应力三轴度进行目标结构的服役应力状态分析；在所述主要变形结构件的厚度大于或等于3mm时，结合应力三轴度和Lode角参数进行目标结构的服役应力状态分析。3.根据权利要求2所述的复杂应力状态下材料断裂性能测试试样设计方法，其特征在于，所述主要变形结构件试样包括杯凸试样和非杯凸试样，通过拉伸试验设备对非杯凸试样进行断裂性能测试；通过杯凸设备对所述杯凸试样进行断裂性能测试；采用拉伸试验设备测试时，主要变形结构件试样的一端固定，另一端加载，根据测试条件，进行主要变形结构件试样的断裂性能测试仿真，分析主要变形结构件试样的应力状态和应变分布。4.根据权利要求3所述的复杂应力状态下材料断裂性能测试试样设计方法，其特征在于，所述非杯凸试样均设置为对称试样。5.一种复杂应力状态下材...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁宾，范吉富，姜子涵，王腾腾，赵岩，刘应波，高峰，王扬卫，
申请(专利权)人：北京理工大学重庆创新中心，
类型：发明
国别省市：