金属材料的强度与应力–应变关系的球压入测试方法

发布时间：2024-04-22 01:14

　　压入法获取材料单轴应力–应变关系和抗拉强度对服役结构完整性评价有重要的基础意义.假定材料均匀连续、各向同性、应力应变关系符合Hollomon律,基于能量等效假定,即代表性体积单元(representative volume element, RVE)的von Mises等效和有效变形域内能量中值等效假定,本文提出了关联材料载荷、深度、球压头直径和Hollomon律的四参数半解析球压入(semi-analytical spherical indentation, SSI)模型.通过球压入载荷–深度试验关系获得材料的应力–应变关系和抗拉强度.考虑压入过程中的损伤效应,针对金属材料提出了用于球压入测试的材料弹性模量修正模型.对11种延性金属材料完成了球压入试验,采用本文提出的球压入试验方法测到的弹性模量、应力–应变关系和抗拉强度与单轴拉伸试验结果吻合良好.

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【文章目录】：
引言
1 球压入的弹性模量模型
    1.1 球压入Oliver-Pharr[4]模型
    1.2 压头系数β模型与试验方法
    1.3 压头系数β模型验证
    1.4 弹性模量压入测试结果验证
2 应力–应变关系球压入模型
    2.1 基于能量等效假定的统一压入模型
    2.2 压入载荷–深度关系模型
    2.3 求解弹塑性参数K和n的SSI模型
    2.4 SSI模型参数的确定方法
3 SSI模型验证
    3.1 有限元验证
        3.1.1 压入载荷–深度关系验证
        3.1.2 应力–应变关系验证
    3.2 试验验证
        3.2.1 SSI模型验证
        3.2.2 与ABI球压测试方法对比验证
4 基于SSI模型的抗拉强度预测
5 结论



本文编号：3961715