[發(fā)明專利]一種壓入硬度預(yù)測材料單軸本構(gòu)關(guān)系的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210041108.6
• 申請日: 2012-02-22
• 公開（公告）號: CN102589995A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡力勛;包陳;姚博
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號: G01N3/42
• 分類號: G01N3/42
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司 51200
• 代理人: 張澎

1.一種壓入硬度預(yù)測材料單軸本構(gòu)關(guān)系的方法，在具有壓頭加載單元、變形檢出單元和數(shù)據(jù)處理單元構(gòu)成的壓入硬度檢測系統(tǒng)中，壓頭加載單元采用不同外形壓頭壓入被測材料，變形檢出單元檢測出被測材料相應(yīng)的變形并輸入到數(shù)據(jù)處理單元以獲得預(yù)測材料的本構(gòu)參數(shù)E、σ_y、n，并由下式計(jì)算獲得單軸本構(gòu)關(guān)系：

σ=Eϵσ≤σyσ=σy(1-n)Enϵpnσ>σy,]]>

E為彈性模量，σ_y為參考屈服應(yīng)力，n為塑性硬化指數(shù)，

式中：

σ為拉伸真應(yīng)力，ε為真應(yīng)變；且：

1)、所述壓頭加載單元采用球形壓頭時，所述不同外形壓頭為兩個不同直徑的球形壓頭，所述數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)所得球形壓頭壓入硬度H_{S_D/F}由下式求得材料本構(gòu)參數(shù)E、σ_y、n：

EHS_D/F=k1_D/F(Eσy)k2_D/Fk1_D/F=α11_D/Fn+α12_D/Fk2_D/F=α21_D/Fn2+α22_D/Fn+α23_D/FEHS_D/F=k3_D/F(WtWe)2+k4_D/F(WtWe)+k5_D/F]]>

式中：W_t/W_e為球形壓頭壓入硬度試驗(yàn)中連續(xù)壓入載荷P-深度h曲線中的壓入總功W_t與彈性卸載功W_e的比值，k_{1_D/F}、k_{2_D/F}、k_{3_D/F}、k_{4_D/F}、k_{5_D/F}、α_{11_D/F}、α_{12_D/F}、α_{21_D/F}、α_{22_D/F}、α_{23_D/F}均為對應(yīng)于不同直徑球形壓頭不同試驗(yàn)力的待定參數(shù)；

2)、所述壓頭加載單元采用圓錐壓頭時，所述不同外形壓頭為兩個不同錐角的圓錐壓頭，所述數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)所得圓錐壓頭壓入硬度H_{C_θ}由下式求得材料本構(gòu)參數(shù)E、σ_y、n：

EHC_θ=k1_θ(Eσy)k2_θk1_θ=β11_θn+β12_θk2_θ=β21_θn+β22_θEHC_θ=k3_θ(WtWe)+k4_θ]]>

式中：θ表示圓錐壓頭的錐半角，W_t/W_e為圓錐壓頭壓入硬度試驗(yàn)中連續(xù)壓入載荷P-深度h曲線中的壓入總功W_t與彈性卸載功W_e的比值，k_{1_θ}、k_{2_θ}、k_{3_θ}、k_{4_θ}、β_{11_θ}、β_{12_θ}、β_{21_θ}、β_{22_θ}均為對應(yīng)于不同錐半角錐形壓頭的待定參數(shù)。