应变速率和位移速率对测定金属材料屈服强度影响的探讨

采用应变速率、位移速率和分段进行应变速率控制模式,测定有明显物理屈服金属材料的拉伸屈服强度,分析应变速率和位移速率对测定屈服强度影响,探讨在拉伸试验中如何正确使用应变速率控制模式。     

金属材料屈服强度参数的多模型自适应求取算法

金属材料的性能主要由几个关键参数决定,国家新标准GB/T228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》对参数定义与获取有明确规定。但在实际应用中,屈服点的自动判断与屈服强度参数的自动获取,一直受金属材料屈服特征不明显或不显现而无法理想实现。这里从分析屈服点的具体形态入手,提出了多模型自适应求取屈服点及其强度的算法,给出了应用实例,该算法具有找点准确性好、适应能力强等优点。     

应变速率对304奥氏体不锈钢应变硬化行为的影响

304不锈钢属于非稳态奥氏体不锈钢,在应变强化过程中,应变温度、应变速率、应变量等均可改变应变诱发马氏体的转变量和转变速率及内部组织滑移线、形变孪晶、位错和层错密度的转变量和转变速率,从而表现出不同的应变硬化行为。针对304奥氏体不锈钢,主要从应变速率敏感指数、应变硬化指数两方面,研究了应变速率对其室温应变硬化行为的影响。     

对拉伸试验测试金属材料强度的探讨

金属材料拉伸试验是测量金属材料强度数值的常用方法。通过分析该试验过程的各个阶段，得出计算强度值的公式，并讨论影响测量结果的因素。     

应变速率对Q460钢及其埋弧焊接头拉伸行为的影响

利用埋弧焊技术对Q460钢进行焊接,研究了应变速率(0.001～100 s^-1)对母材及焊接接头拉伸性能和断口形貌的影响。结果表明：焊接接头的室温准静态(应变速率为0.001 s^-1)屈服强度、抗拉强度与母材均接近,但断后伸长率明显减小;随应变速率增大,母材屈服强度和抗拉强度的增大,对应变速率敏感;当应变速率在0.01～0.1 s^-1时,焊接接头的屈服强度和抗拉强度与准静态相当,当应变速率在1～100 s^-1时,强度明显提高,即强度对高应变速率敏感;母材、焊接接头的断后伸长率均先降低后增大,最小值分别出现在应变速率为0.01,0.1 s^-1,焊接接头变化幅度很小;应变速率的增加使焊接接头拉伸断口中的韧窝先变小变浅随后变大变深,但未改变微观断裂机制,接头均为韧性断裂。     

金属拉伸速度对强度影响的控制

介绍了以低合金结构钢作为研究对象,进行力学拉伸试验,通过试验和理论分析及公式推导,提出直接控制拉伸速度的操作方法,控制金属拉伸速度对强度的影响,有利于提高对金属材料强度测试的准确性.     

屈服强度与疲劳裂纹起始寿命间的关系

本文根据近期的理论和实验研究结果,阐明金属材料的屈服强度对疲劳极限、疲劳裂纹起始门槛值,以及长寿命范围内的疲劳裂纹起始寿命有重大影响。屈服强度高的材料,在低的循环应力和长寿命范围内,不论在恒幅或变幅载荷下均具有较长的疲劳裂纹起始寿命,因而总寿命也较长。因此,在机械和结构设计时应优先选用具有高屈服强度的材料;其次,还要考虑到材料要具有高的屈强比,以及抗拉强度与断面收缩率的积。在生产检验中应重点检验材料的屈服强度。应当说明的是,屈服强度以及本文所引的疲劳裂纹起始门槛值是按工程实用需要定义的,因而它们之间的关系是经验关系,缺少理论上严格的论证,所以还需作进一步的理论研究。     

屈服强度对压痕应变法测量焊接应力中应变增量的影响

压痕应变法测量焊缝残余应力时采用母材的标定系数,常常由于焊缝和母材屈服强度的较大差异而带来严重误差.文中首先针对焊缝应力的计算方法提出改进,然后采用有限元数值模拟,针对直径2.0 mm球形压头和0.2 mm的压入深度,分析距离压痕中心4 mm～6 mm范围内不同屈服强度材料的塑性区变化特征,以及不同屈服强度材料的压痕叠加应变增量和有效应力(外加应力和屈服强度之比)之间的关系,获得一系列有价值的结果,基本解决了压痕应变法测量焊缝残余应力中用母材标定结果计算焊缝应力存在的误差问题.     

应变速率对零件加工过程材料性能影响分析

汽车零件加工过程并非绝对的静态过程，而是在较低变形速率的加工过程，应变速率对整个过程中性能变化具有重要影响。针对汽车零件常用的低合金高强钢HC340LA材料成形过程中应变速率对性能影响进行分析，同时模拟零件成形时不同的冲压速率，选取HC340LA进行8个准静态低应变速率拉伸性能测试，获取不同应变速率下材料的力学性能变化和加工硬化变化，同时基于Johnson-Cook模型获取材料的应变速率敏感性因数；将应变速率的影响嵌入到有限元仿真分析模型中，获取材料的成形极限FLD图，并与试验结果和经验公式结果进行对比。结果可知：应变速率对材料的强度和塑形都有影响，随着应变速率增大先降低后增大；应变速率对屈强比和平均n值影响很小几乎可以忽略；材料应变速率敏感性参数C值为0.017，应变速率敏感性较大；在准静态的应变速率范围内，应变速率对HC340LA的加工硬化影响能力较弱；嵌入应变率影响因素后，有限元结果与试验结果一致性较好，应变特征点误差小于3%；经验公式与试验结果在胀形变形区差别较大，应变特征点误差较大。为指导实际设计生产提供参考依据。     

应变时效对双相钢和低合金高强钢屈服强度及应变硬化率的影响

通过力学性能测试和显微组织观察研究了应变时效对双相钢和低合金高强钢屈服强度及应变硬化率的影响。结果表明:经过2%预应变之后,双相钢的屈服强度提高了106MPa,低合金高强钢的屈服强度提高了28MPa;预应变之后再经历烘烤,双相钢的屈服强度提高了149MPa,而低合金高强钢的屈服强度只提高了66MPa;预应变或烘烤硬化之后,两种钢的应变硬化率均降低,但双相钢仍然具有很强的应变硬化能力,其应变硬化率接近于低合金高强钢未预应变条件下的;铁素体马氏体组织赋予了双相钢比低合金高强钢更强的应变硬化能力。     

Influence of Temperature-Dependent Yield Strength on Thermomechanical Asperity Contacts

This paper reports the effects of thermal softening on asperity contacts. We modified the thermomechanical asperity model previously developed by Liu and Wang based on discrete convolution, fast Fourier transform and the conjugate gradient method and applied it to the current study. The yield strength was assumed to be a function of local asperity temperature. Asperity contact pressure and contact area with and without such temperature effects were analyzed and compared.     

剪切作用对油气两相流粘度特性影响的实验研究

以国产Ｎ３２液压油作为研究对象，采用自行研制的旋转式粘度测量装置，对低剪切作用下油气两相流粘度特性进行了研究，发现其粘度特性受剪应变率影响，并归纳出这种影响的关系式。通过用改装后的ＭＰＶ－１５００试验机在高剪切作用下的实验，证明了该关系式具有广泛的意义。     

基于静态应变测试系统的应变与位移测试方法研究

简要介绍了基于静态应变测试系统的应力应变测试与位移测试的基本原理和特点;以某载重装置为例,给出了该装置在静载下应力应变、位移等参数的测试方法;用测试实例说明了采用该系统测试相关机械参数的简便可行性。     

高应变率对AM60镁合金力学性能的影响

分别采用静态拉伸试验机和冲击拉伸试验机测定了AM60压铸镁合金在不同应变率下(0.000 1,0.01,300和1 400 S-1)的拉伸力学性能,重点分析了高应变率对合金力学性能的影响,并用扫描电镜(SEM)对拉伸断口进行了分析.结果表明:在应变率很低和很高时,合金的屈服强度、抗拉强度随着应变率的增加变化不大;从静态和动态(高应变率)结果综合比较来看,应变率对强度和断后伸长率有一定的影响,而弹性模量则对应变率不敏感;另外,动态和静态的断裂方式基本相同,都是以准解理断裂为主,局部区域呈沿晶断裂,局部区域存在典型的缩松断裂形貌.     

应变片用于斯特林发动机活塞位移的动态测量

结合自由活塞斯特林发动机的结构特点,提出了采用应变片响应板弹簧变形来动态测量活塞位移的方法。根据应变片的电阻应变效应与应变仪的电桥原理,建立了一套应变片测量位移的动态标定试验系统,将动态标定数据与静态标定数据进行了比较分析。试验结果表明,应变片测量位移的方法存在一定的正反向、动静态差异,应变片的粘贴位置也会直接影响测量准确性。基于应变片传感器体积小,与板弹簧结合粘贴无需占用专门的空间,通过标定校准和合理的安装位置,仍然是一种较好的位移测量传感器。     

Q235钢屈服强度的Weibull统计分析

为将Weibull统计应用于塑性材料的强度分布规律分析,利用贝叶斯统计方法和第四强度理论对Weibull统计理论进行修正,并用Q235钢的屈服强度进行验证。结果发现：所得到的Weibull似然统计可以很好地描述Q235钢的强度分布。     

室温拉伸试验的不同速率控制模式对判读低碳钢下屈服点的优劣对比

在金属材料室温拉伸试验中,应变速率控制和位移速率控制是两种常用的控制模式。本文通过在实际试验操作中获得的数据、曲线来说明位移速率控制在材料下屈服点判读方面的劣势和应变速率控制在下屈服点判读方面的明显优势。应变速率控制测得的试验力-变形曲线上、下屈服点一目了然,易于判读,下屈服强度易于计算;位移速率控制测得的试验力-变形曲线在上屈服点附近纠结杂乱,下屈服点难以判别。同时,笔者还发现应变速率控制在试样屈服瞬间由于试样表面产生滑移现象导致试验机不能准确监控试样变形即会造成试验机短时间失控,这是应变速率控制的一大难点。关于这一难点,本文还给出了假想解决方案。