弹性模量线的选择对钢材屈服强度Rp0.2测量值的影响

对Q235B碳素结构钢和DP780高强钢进行室温拉伸试验,研究了弹性模量线的选择对屈服强度R_(p0.2)测量值的影响。结果表明:弹性模量线与应力-应变曲线的拟合程度,会影响弹性模量线斜率m_E的数值,从而影响屈服强度R_(p0.2)的测量值。对于拉伸曲线有明显屈服平台的Q235B碳素结构钢,m_E数值对R_(p0.2)的测量值影响不大,但对于拉伸曲线呈现连续屈服现象的DP790高强钢,m_E数值直接影响R_(p0.2)的测量值。     

拉伸速率控制模式及拉伸速率对冷轧薄板强度测试结果的影响

按照GB/T 228.1—2010中推荐的不同拉伸速率控制模式及拉伸速率对冷轧镀锌钢板进行了拉伸对比试验,分析了应变速率、横梁位移速率及应力速率对冷轧薄板规定非比例延伸强度R_p0.2、下屈服强度R以及抗拉强度R_tn测试结果的影响。结果表明:采用应变速率进行控制得到的拉伸试验数据相对其他两种速率控制模式更为稳定,可以最大限度地降低拉伸测试结果的不确定度;采用0.000 25 s^-1的应变速率控制模式所得试验结果的稳定性与采用40～50 MPa·s^-1的应力速率控制模式所得结果较为接近;在不同拉伸速率控制模式下,提高应变、横梁位移和应力速率均会使屈服强度R_p0.2和R_el增加,而抗拉强度R_tn基本上处于稳定状态。     

压痕应变法测量残余应力的不确定度分析

压痕应变法是近期出现的一种非常有价值的(焊接)残余应力测量技术,它具有无损、快捷、精确、成本低等特点。采用该技术测量残余应力时的误差大小或不确定度分析是人们关注的问题之一。应用B类评定法对采用该技术测量Q345低合金钢中焊接残余应力的不确定度进行了详尽分析,结果表明,应力相对不确定度的大小主要决定于应变的绝对值,低应变情况下的相对不确定度主要由重复性试验的应变不确定度决定。一般情况下,应力的标准不确定度数值为20～30MPa。     

基于LIGA工艺的电铸镍材料特性

LIGA电铸镍的材料特性与其电铸时的工艺参数有着直接的关系。利用MEMS材料拉伸机对LIGA电铸镍进行拉伸实验,获得了其应力-应变曲线,通过数据处理和分析,获得了LIGA电铸镍的弹性模量、屈服极限以及断裂极限,并和纳米压痕仪测得的数据进行了对比,两者有较好的一致性。     

连续球压痕法测试钢管应变时效后拉伸强度的变化

以不同状态的20钢国产新管和断裂管为研究对象,采用连续球压痕与常规拉伸试验相对比的方法,对不同状态钢管的屈服强度和抗拉强度进行了测试。结果表明:连续球压痕法能够准确反映应变时效前后20钢管的力学性能变化,可以对不同状态的20钢管的力学性能进行无损测试。     

借助准标样测算拉伸试验测量不确定度的方法

为了可靠地对拉伸试验相关检测项目的测量不确定度进行评定,借鉴国际硬度试验标准草案中测量不确定度评定的方法,介绍了一种以标准物质实测结果为基础的计算屈服强度Rp0.2、抗拉强度Rm和最大力总伸长率Agt的测量不确定度的方法。     

超声辅助纯钛拉伸试验研究

目的 研究超声振动对材料流动特性的影响。方法 采用自制超声振动拉伸试验装置在不同超声频率和功率条件下进行TAl薄板超声辅助拉伸试验,获得了相应条件下的应力-应变曲线,并进一步比较了不同条件下材料屈服强度及抗拉强度。结果 叠加超声振动后,材料的屈服强度和抗拉强度均降低,表明材料出现软化效应。在频率为20 kHz条件下,材料屈服强度降低7%~10%,抗拉强度降低11%~14%,随着功率的增大,材料屈服强度逐渐下降,但功率对抗拉强度的影响并不显著。在功率为200 W时,材料屈服强度降低5%~8%,抗拉强度降低11%~14%,随着频率的增大,材料抗拉强度显著下降,但频率对屈服强度的影响并不显著。结论 超声振动对材料的屈服应力及抗拉强度等材料流动指标具有显著影响,研究结果对相关工艺设计提供了依据。     

TC4钛合金棒材拉伸试验结果的不确定度评定

依据GB／T228-2002中规定的试验方法对TC4钛合金棒材进行了拉伸试验,对材料的力学性能包括屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率进行了测试,从试样尺寸测量、试验机、引伸计、试验数据修约及材料的不均匀性等方面分析了测量标准不确定度产生的原因,对拉伸试验结果进行了不确定度评定,并对试验结论的判断进行了讨论。本方法对其他金属材料的棒材拉伸测量结果不确定度的评定具有一定的参考价值。     

一种天然气和石油管道屈服强度的检测方法

按照SY/T 5992—2012设计的钢管静水压爆破试验设备仅限于计算钢管内的压力值,不能自动获得钢管的屈服强度及斜率。依据AS/NZS 2885.5:2012的检测方法,借助钢管静水压爆破试验设备,对试验采集到的原始数据采用Excel软件绘制成压力-进水量曲线和钢管的应力-应变曲线并进行分析,用Excel软件实现了爆破点的1/2斜率屈服强度和实际斜率的计算,结合绘图软件实现了各屈服强度的定量化求取。结果表明:用以上方法所求取的管通的各种屈服强度与实际拉伸试验得到的数据基本一致。该方法可以为按照SY/T 5992—2012设计的钢管静水压爆破试验设备扩展出屈服强度计算能力。     

金属材料室温拉伸试验测量不确定度的评定

对金属材料室温拉伸试验的测量不确定度的来源进行了分析,通过建立数学模型和重复性试验评定了金属材料室温拉伸试验的测量不确定度。结果表明:作为规范化的检测试验室,在人员、机器、原料、方法、环境和管理等受控以及包含因子k=2的条件下,下屈服强度的相对扩展不确定度U_(rel)(R_(eL))=2.9%,抗拉强度的相对扩展不确定度U_(rel)(R_m)=1.6%,断后伸长率的相对扩展不确定度U_(rel)(A)=2.8%,断面收缩率的相对扩展不确定度U_(rel)(Z)=2.1%;本文采用的评定方法可为金属材料室温拉伸试验测量不确定度的评定提供一定参考。     

仪器化压痕技术测试拉伸性能的重复性和准确性

采用新型便携式压痕仪和传统万能拉伸试验机两种测试仪器,对相同种类和尺寸的碳钢试块进行了拉伸性能测试,测试试块的屈服强度和抗拉强度,以验证仪器化压痕试验结果的重复性和准确性。结果表明:仪器化压痕技术测试屈服强度和抗拉强度的重复性较好,准确性较高;不同于现有的破坏性测试设备和评估方法,压痕系统使用无损害、经济和高效的仪器化压痕测试方法,可以通过评估从局部区域的纳米尺度到现有工业设施的宏观属性来提供可靠的解决方案。     

新型高强钢筋动态拉伸力学性能研究

为了获取钢筋在不同应变率下的动态拉伸力学性能参数,利用动载试验机和分离式霍普金森拉杆对HRB400、HRB500高强钢筋和HTRB600、HTRB700新型高强钢筋进行了静态、快速和高速拉伸试验,试验中测得了不同应变率下的应力—应变曲线,并拟合得到动态力学性能参数。结果表明,4种钢筋的屈服强度和抗拉强度随应变率的增长均有提高,强度低的钢筋提高比例较大,屈服强度的提高比例大于抗拉强度的提高比例,弹性模量、塑性段切线模量和最大力总伸长率基本不受应变率影响。应变率的计算应区分弹性段和塑性段,基于不同的应变率计算方法可得到不同的本构模型参数,使用时应加以区别。     

矩形拉伸试样夹持位置对金属材料强度测试值的影响

通过X70管线钢板和S690QL高强钢板的室温拉伸试验,研究了矩形拉伸试样夹持位置对钢材强度测试值的影响。结果表明:在试验人员、试验机及引伸计、试样、试验方案、试验环境均相同的前提下,试样夹持在夹头的边缘与夹持在夹头的中间相比,测得的下屈服强度ReL、上屈服强度ReH和抗拉强度Rm几乎没有变化,但会造成试样的拉伸应力-应变曲线弹性变形阶段异常,从而影响对规定塑性延伸强度Rp0.2及规定总延伸强度Rt0.5的测试。     

平头压痕试验确定薄膜弹塑性参数的研究

本文研究用平头压痕试验确定薄膜-基体材料中薄膜材料弹塑性参数的可行性,重点研究了薄膜材料的屈服强度和硬化模量的确定方法.利用有限元(FEM)进行了模拟计算,给出了平头压痕下典型的等应力分布,以及载荷-压入深度的曲线.通过对载荷-压入深度曲线的研究,给出了通过平头压痕试验确定薄膜屈服强度和薄膜硬化模量的方法.     

化学强化铝硅酸盐玻璃表面微观力学行为的有限元模拟

采用有限元方法研究化学强化铝硅酸盐玻璃的表面硬度、模量等微观力学行为,并与纳米压痕实验结果进行对照.结果表明,通过有限元计算获得的纳米压痕载荷-位移曲线与实验结果吻合度良好,根据有限元模拟得到的载荷-位移曲线,采用Oliver和Pharr方法计算出的硬度和杨氏模量值与实验得到的硬度和杨氏模量值非常接近.模拟过程中采用了根据Larsson塑性公式计算出的铝硅酸盐玻璃屈服强度与塑性区域的应力应变关系,模拟结果与实验结果吻合度高说明根据Larsson塑性公式获得的铝硅酸盐玻璃塑性参数准确度较高.根据有限元模拟得到的应力分布情况,分析了铝硅酸盐玻璃在化学强化前后的弹塑性变形行为,结果表明化学强化产生的表面压应力层对铝硅酸盐玻璃的弹性区影响较大,对塑性区影响较小.     

基于连续球压痕法的45钢强度与韧性测试研究

为研究在役设备的材料强度与韧性测试评价问题,针对工程中常用材料45钢,采用连续球压痕方法,获取了材料的屈服强度、抗拉强度与断裂韧性,通过与常规力学性能试验结果比较,对该方法的可靠性进行了验证。通过研究球压头下压产生的塑性功,与冲击启裂能及断裂韧性之间的关联关系,建立基于仪器化球压痕测试技术的冲击韧性估算评估方法。试验结果表明,利用连续球压痕方法获取的屈服强度、抗拉强度与实际结果的偏差均小于10%,断裂韧性值与试验结果的偏差为12.3%,计算结果在试验值偏差数据范围内。利用连续球压痕技术,建立的断裂韧性与冲击韧性之间的关联公式,所预测的冲击韧性结果与仪器化冲击试验值具有较好的一致性,为在役设备材料的韧性快速评价提供了有效的测试方法。      

建筑排水用硬聚氯乙烯管材拉伸屈服强度测量不确定度的评定

通过对建筑排水用硬聚氯乙烯管材拉伸屈服强度的测量不确定度评定,找出了影响拉伸屈服强度测量结果不确定度的主要因素以对其实施有效控制。     

聚氨酯泡沫铝复合材料动态力学实验

通过在开孔泡沫铝中填充聚氨酯得到了聚氨酯泡沫铝, 利用Hopkinson杆对泡沫铝与泡沫聚氨酯组成的三维连续网络增强复合材料进行了在不同相对密度、 应变率和聚氨酯含量下的动态压缩实验。结果表明, 在相同应变率和相对密度下, 与泡沫纯铝相比, 聚氨酯泡沫铝屈服强度和压缩应变量显著增加, 而且应力-应变曲线出现明显的抖动。 随着应变的不断增大, 应力也逐渐增加, 在达到某一相同的应变时, 聚氨酯泡沫铝的应力值较高, 吸能量也较多。另外, 当应变率增加时, 聚氨酯泡沫铝表现出很明显的应变率效应。      

2.5D C/SiC复合材料连续损伤本构模型

基于连续损伤力学建立了一种包含拉伸与剪切损伤变量的2.5D C/SiC复合材料连续损伤本构模型。分别开展了拉伸和剪切试验,获得应力-应变曲线,并通过拟合试验曲线获得各损伤变量的演化参数。采用子程序技术将本构模型嵌入商用有限元软件ANSYS,应用有限元法计算了材料的应力-应变曲线。考虑了拉剪损伤耦合效应,计算了偏轴拉伸情况下的应力-应变曲线。结果表明:沿经纱拉伸、沿纬纱拉伸以及面内剪切的应力-应变曲线与试验结果吻合,最大偏差依次为4.30%、3.09%及3.73%;偏轴拉伸计算与试验应力-应变曲线也吻合较好。      

卷烟条包装盒压痕挺度测量不确定度的评定

目的以卷烟条包装盒为研究对象,依据YC/T 330测定卷烟条包装盒的纵、横向压痕挺度,分析由折痕挺度仪、试样裁切尺寸偏差及测量重复性所引入的测量不确定度值,从而得到卷烟条包装盒压痕挺度的测量不确定度。方法通过对压痕挺度进行10次独立重复性试验,由计算标准偏差得出标准不确定度值,也称A类不确定度;然后再按B类不确定度评价方法对测量仪器及取样尺寸偏差带来的不确定度进行计算,得出B类不确定度;计算合成不确定度;最后计算扩展不确定度。结果依据YC/T 330测定卷烟条包装盒A的扩展不确定度U_纵=(83.1±6.22)g,k=2;U_横=(59.7±4.20)g,k=2。结论通过评定结果可知,对不确定度影响分量由大到小依次为试样裁切尺寸偏差、测量重复性、折痕挺度仪校准参数。