一种获取材料残余应力和应力-应变关系的复合压入方法技术

本发明专利技术提供一种获取材料残余应力和应力

【技术实现步骤摘要】
一种获取材料残余应力和应力
‑
应变关系的复合压入方法


[0001]本专利技术涉及残余应力
，具体涉及一种获取材料残余应力和应力
‑
应变关系的复合压入方法。

技术介绍

[0002]服役结构材料的残余应力和材料性能测试是结构完整性评价的基础任务。传统的力学性能测试一般通过在被测原材料或构件上截取较大尺寸的标准试样，在材料试验机上通过拉伸、压缩、弯曲、剪切或疲劳等方式测得材料的力学性能，如弹性模量、应力
‑
应变关系、疲劳性能等，以及通过钻孔法、切割法等局部破坏的方式测试材料残余应力。然而随着服役结构和焊接接头材料性能检测的需求日益增长，受构件尺寸和材料割取的限制，难以按照传统的取样方法有效地开展试验，使得毫微试样试验，尤其是用于获取材料局部力学性能的压入试验方法受到广泛关注，发展能精确获取构件表面残余应力和材料力学性能的压入试验方法对服役结构、焊接接头安全评价有重要的理论价值和工程意义。目前，通过特定压头在构件表面微损压入以获取构件残余应力和材料力学性能的精确测试仍较为困难，已有的测试技术路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种获取材料残余应力和应力
‑
应变关系的复合压入方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：采用复合压头对被测材料进行准静态压入试验，获得连续的载荷
‑
位移曲线，所述复合压头为平面和锥形的复合结构；步骤2：获取平面压入阶段载荷
‑
位移曲线获取加载系数C
F
和加载指数m；步骤3：获取锥压入阶段P
‑
h曲线获取加载系数C
C
；步骤4：根据步骤2得到的C
F
和m，以及步骤3得到的C
C
，得到材料本构关系参数和残余应力，并得到材料应力
‑
应变关系。2.根据权利要求1所述的一种获取材料残余应力和应力
‑
应变关系的复合压入方法，其特征在于：所述复合压头下部为平面压头，上部为锥形结构，即平面
‑
锥复合压头。3.根据权利要求1所述的一种获取材料残余应力和应力
‑
应变关系的复合压入方法，其特征在于：所述复合压头下部为锥形压头，上部为平面结构，即锥
‑
平面复合压头。4.根据权利要求1所述的一种获取材料残余应力和应力
‑
应变关系的复合压入方法，其特征在于：所述步骤2中平面压入阶段载荷P
‑
位移h关系满足良好幂律，即P＝C
F
h
m
ꢀꢀ
(1)根据上式，回归平面压入阶段P
‑
h曲线获得C
F
和加载指数m。5.根据权利要求1所述的一种获取材料残余应力和应力
‑
应变关系的复合压入方法，其特征在于：所述步骤3中锥压入阶段载荷P
‑
位移h关系满足Kick律，即P＝C
C
h2ꢀꢀ
(2)根据上式，回归锥压入阶段P
‑
h曲线获得C
C
。6.根据权利要求1所述的一种获取材料残余应力和应力
‑
应变关系的复合压入方法，其特征在于：步骤4中获得材料本构关系参数和残余应力的方法如下：S1：根据步骤2得到的C
F
和m
F
，代入式(3)，求解出初始材料本构关系参数σ
y0
和n0；式中，E为材料弹性模量，n0为初始应变硬化指数，σ
y0
和ε
y0
分别为初始名义屈服强度和屈服应变，σ
y0
＝Eε
y0
，D为复合压头平面段压头直径，k...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡力勋，韩光照，
申请(专利权)人：成都微力特斯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：