一种双向拉伸试验曲线的判定方法、系统、存储介质及电子装置制造方法及图纸

技术编号:38708337 阅读:12 留言:0更新日期:2023-09-08 14:48
本发明专利技术提供一种双向拉伸试验曲线的判定方法。本发明专利技术方法,包括如下步骤:根据试验需求设定应力控制试验所需的双向拉伸比例;根据应用要求确定金属薄板服役状态下的本构方程;对本构方程进行增量求导计算,求解出两个方向的应变分量表达式与拉伸比例的关系;根据步骤1设定的拉伸比例,按照步骤3的应变分量表达式进行应变控制下的拉伸比例计算;按照步骤1设定的应力控制拉伸比例和步骤4计算的应变控制拉伸比例对材料进行双向拉伸试验,得到不同控制方式下的双向拉伸曲线;将两种控制方式下对应拉伸比的试验曲线进行对比,判定材料的双向拉伸性能为应变控制或是应力控制。本发明专利技术克服了双向拉伸应力控制和应变控制试验结果无法判定的技术难题。判定的技术难题。

【技术实现步骤摘要】
一种双向拉伸试验曲线的判定方法、系统、存储介质及电子装置


[0001]本专利技术涉及金属薄板双向拉伸试验
,具体而言,尤其涉及一种双向拉伸试验曲线的判定方法、系统、存储介质及电子装置。

技术介绍

[0002]在金属薄板测试领域中,经常需要进行双向拉伸试验来获取材料在复杂加载状态下的力学响应。在目前行业内常规的试验方法中,双向拉伸试验一般包括横梁位移、应力控制和应变控制三种加载方式,在双向拉伸试验中,采用不同的加载方式所获取的材料的双向拉伸性能差别很大,无法准确判定材料的双向拉伸性能。因此,试验人员非常迫切的希望去探索一种双向拉伸试验曲线的判定方法来掌握材料的双向拉伸性能。
[0003]双向拉伸试验最常用的试验方法是横梁位移控制,这种加载方式虽然操作起来比较简单,但试验过程不太稳定,无法满足汽车主机厂等客户的实际应用需求,目前,随着试验设备水平的提高,应力控制和应变控制试验逐渐引起人们的关注,这两种方法都能稳定完成双向拉伸试验,但同样的拉伸比例试验结果却不太相同,因此,确定一种双向拉伸试验曲线的判定方法非常重要。

技术实现思路

[0004]根据上述提出的技术问题,而提供一种双向拉伸试验曲线的判定方法、系统、存储介质及电子装置。
[0005]本专利技术采用的技术手段如下:
[0006]一种双向拉伸试验曲线的判定方法,包括如下步骤:
[0007]步骤1、根据试验需求设定应力控制试验所需的双向拉伸比例;
[0008]步骤2、根据应用要求确定金属薄板服役状态下的本构方程;
[0009]步骤3、对选定的本构方程分别进行增量求导计算,求解出两个方向的应变分量表达式与拉伸比例的关系;
[0010]步骤4、根据步骤1设定的拉伸比例,按照步骤3的应变分量表达式进行应变控制下的拉伸比例计算;
[0011]步骤5、按照步骤1设定的应力控制拉伸比例和步骤4计算的应变控制拉伸比例对材料进行双向拉伸试验,得到不同控制方式下的双向拉伸曲线;
[0012]步骤6、将两种控制方式下对应拉伸比的试验曲线进行对比,如果曲线的最大应力差和最大应变差均不超过相应的预设值,即认为应力控制的试验结果即为材料的双向拉伸性能,否则,将认为应变控制的试验结果为材料的双向拉伸性能。
[0013]进一步地,步骤6中,曲线的最大应力差和最大应变差基于如下公式计算:曲线的最大应力差=(应力控制极限应力

应变控制极限应力)/应变控制极限应力,最大应变差=(应力控制极限应变

应变控制极限应变)/应变控制极限应变。
[0014]进一步地,所述曲线的最大应力差和最大应变差均不超过相应的预设值具体为:曲线的最大应力差不超过
±
5%,最大应变差不超过
±
1%。
[0015]本专利技术还提供了一种双向拉伸试验曲线的判定系统,包括:
[0016]应力

应变转换单元:用于将试验所需的双向拉伸比例参数代入金属薄板的服役状态下的本构方程,获得应变比例;
[0017]数据判断单元,用于获取应力实验和应变实验的最大应力差和最大应变差,将最大应力差和最大应变差与预设值进行比对,得到试验结果。
[0018]较现有技术相比,本专利技术具有以下优点:本专利技术公开一种双向拉伸试验曲线的判定方法,克服了双向拉伸应力控制和应变控制试验结果无法判定的技术难题,能够准确可靠的确定材料的双向拉伸曲线,满足工程实际的应用要求,非常适用于金属薄板双向拉伸的试验场合。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术不同控制方式相同拉伸比的试验结果。
[0021]图2为本专利技术双向拉伸曲线对比结果。
具体实施方式
[0022]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案,下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本专利技术保护的范围。
[0023]需要说明的是,本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0024]本实施例公开了一种双向拉伸试验曲线的判定方法,以应力控制下的双向拉伸试验技术参数为基础,将应力控制与应变控制下的应力应变分量关系相结合,通过分析两种控制方式下的力学分量关系确定试验关键参数,从而准确判定材料的双向拉伸曲线,其具体方法和步骤为:
[0025]根据试验需求设定应力控制试验所需的双向拉伸比例,两个方向的拉伸比例一般为整数;
[0026]金属薄板的服役状态一般为平面应力状态,根据应用要求确定所需的平面应力条件下的本构方程;
[0027]对选定的本构方程分别进行增量求导计算,求解出两个方向的应变分量表达式与拉伸比例的关系;
[0028]根据步骤1设定的拉伸比例,按照步骤3的应变分量表达式进行应变控制下的拉伸比例计算;
[0029]按照步骤1设定的应力控制拉伸比例和步骤4计算的应变控制拉伸比例对材料进行双向拉伸试验,得到不同控制方式下的双向拉伸曲线;
[0030]将两种控制方式下对应拉伸比的试验曲线进行对比,如果曲线的最大应力差=(应力控制极限应力

应变控制极限应力)/应变控制极限应力不超过
±
5%,最大应变差=(应力控制极限应变

应变控制极限应变)/应变控制极限应变不超过
±
1%,即认为应力控制的试验结果即为材料的双向拉伸性能,否则,将认为应变控制的试验结果为材料的双向拉伸性能。
[0031]实施例1
[0032]根据试验需求设定应力控制试验所需的双向拉伸比例,即σ
X

Y
=1:P,P为整数,具体比例包括4:0、4:4、2:4、3:4、1:4、4:1、4:2、4:3、0:4;4:
[0033]金属薄板的服役状态一般为平面应力状态,根据用户要求确定所需的平面应力条件下的米塞斯本构方程为
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双向拉伸试验曲线的判定方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1、根据试验需求设定应力控制试验所需的双向拉伸比例;步骤2、根据应用要求确定金属薄板服役状态下的本构方程;步骤3、对选定的本构方程分别进行增量求导计算,求解出两个方向的应变分量表达式与拉伸比例的关系;步骤4、根据步骤1设定的拉伸比例,按照步骤3的应变分量表达式进行应变控制下的拉伸比例计算;步骤5、按照步骤1设定的应力控制拉伸比例和步骤4计算的应变控制拉伸比例对材料进行双向拉伸试验,得到不同控制方式下的双向拉伸曲线;步骤6、将两种控制方式下对应拉伸比的试验曲线进行对比,如果曲线的最大应力差和最大应变差均不超过相应的预设值,即认为应力控制的试验结果即为材料的双向拉伸性能,否则,将认为应变控制的试验结果为材料的双向拉伸性能。2.根据权利要求1所述的双向拉伸试验曲线的判定方法,其特征在于,步骤6中,曲线的最大应力差和最大应变差基于如下公式计算:曲线的最大应力差=(应力控制极限应力

应变控制极限应力)/应变控制极限应力,最大应变差=(应力控制极限应变
...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁笑徐鑫郝志强刘仁东苏洪英吕冬李萧彤丁庶炜李春林陆晓锋
申请(专利权)人:鞍钢股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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