[發明專利]一種變厚板等截面積單向拉伸實驗試樣的制備方法

有效

• 申請號: 201510067636.2
• 申請日: 2015-02-09
• 公開（公告）號: CN104677706B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 李光耀;孫光永;崔俊佳;王濤
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 北京律譜知識產權代理事務所(普通合伙)11457
• 代理人: 羅建書

技術領域

本發明屬于連續變厚板(Variable?Thickness?Rolled?Blanks,VRB)過渡區材料性能測試領域，具體涉及一種變厚板等截面積單向拉伸試驗試樣的制備方法。

背景技術

傳統的材料性能試驗中，主要包括單向拉伸、單向壓縮、雙向拉伸試驗，與之相對應的應力場分別是單向拉力、單向壓力、雙向拉力。單向拉伸試驗可以研究材料在不同應力狀態下的反應，不論對于全面認識材料性能還是指導材料力學的科研與應用都具有較為重要的意義。

隨著我國汽車保有量的增加，汽車用材也隨之增加，當代汽車用材中用的最多的便是鋼板。傳統的車用板材是等厚的，因為其具有較多的優點，例如：加工工藝成熟，制備相對較為簡單等，另一方面，等厚板也具有較為突出的缺點，尤其是在提出汽車輕量化的概念之后，等厚板盡管能滿足強度剛度等要求，但很難實現輕量化的目的。隨著科學技術的發展，新的板材制造工藝不斷出現，近年來，激光拼焊板、連續變厚板相繼出現，這樣的板材既能滿足汽車輕量化的要求，也可以滿足汽車對板材強度和剛度的要求。但問題也隨之而來，對于等厚板來說，等厚板單向拉伸試驗的試樣已經有相應的國標《GB/T_228-2010_金屬材料_拉伸試驗_室溫試驗方法》。在國標中，對于試樣的尺寸給出了相當詳細的描述。而對于變厚板，由于其存在一個過渡區，所以單向拉伸試樣的制備不同于等厚板單向拉伸試驗試樣的制備，卻也沒有相應的標準來指導變厚板單向拉伸試驗試樣的制備。

對于變厚板單向拉伸試驗試樣的制備，很多學者已經做出了大量的研究，如張華偉《軋制差厚板成形性能研究》，李艷華《影響TRB單向拉伸的幾何參數研究》。但做出的試樣其變形還是不能集中到過渡區，在拉伸試驗剛開始時刻，試樣的變形便集中在薄區，因此對于獲取過渡區的材料性能有很大的阻礙，綜上，亟需提出一種變厚板單向拉伸試驗試樣制備的新方法，解決現有變厚板單向拉伸試驗試樣存在的問題，使其變形盡量集中在過渡區，這樣更加有利于獲得過渡區的材料性能。

發明內容

本發明針對現有變厚板單向拉伸試驗試樣存在的不足，提出一種過渡區等截面積試樣的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：一種變厚板等截面積單向拉伸試驗試樣的制備方法，具體包括以下步驟：

步驟1、對整塊變厚板厚度分布進行測量，包括厚區厚度、薄區厚度以及過渡區厚度；

步驟2、參照等厚板單向拉伸試驗試樣的制備標準，即《GB/T_228-2010金屬材料拉伸試驗室溫試驗方法》設計變厚板單向拉伸試驗試樣的夾持區長度、夾持區寬度以及夾持區到第一平行段的過渡圓角半徑；

步驟3、選定厚區的第一平行段的寬度；

步驟4、選定厚區的第一平行段寬度之后，計算出相應的截面積，即：標距寬度換為厚區的第一平行段寬度乘以相應的厚度；

步驟5、在步驟4中確定了相應的截面積后，用截面積除以另一側薄區的厚度得到相應的另一側薄區的第一平行段的寬度；

根據截面積相等計算出另一側薄區的第一平行段的寬度；

步驟6、選定厚區的第二平行段的寬度；

步驟7、選定厚區的第二平行段寬度之后，計算出相應的截面積，即：第二平行段2寬度乘以相應的厚度；

步驟8、在步驟7中確定了相應的截面積后，用截面積除以另一側的薄區厚度得到相應的另一側薄區的第二平行段的寬度；

步驟9、根據以上步驟確定的尺寸，確定過渡區寬度連續變化的等截面積變厚板單向拉伸試樣整體的外形尺寸。

進一步地本發明還提供了一種變厚板等截面積單向拉伸試驗試樣的制備方法，其具體包括以下步驟：

步驟1、對整塊變厚板厚度分布進行測量，包括厚區厚度、薄區厚度以及過渡區厚度；

步驟2、參照等厚板單向拉伸試驗試樣的制備標準，即《GB/T_228-2010金屬材料拉伸試驗室溫試驗方法》設計變厚板單向拉伸試驗試樣的夾持區長度、夾持區寬度?以及夾持區到第一平行段的過渡圓角半徑；

步驟3、選定薄區的第一平行段的寬度，

步驟4、選定薄區的第一平行段的寬度后，計算出相應的截面積，即：薄區的第一平行段的寬度乘以相應的厚度；

步驟5、在步驟4中確定了截面積后，用截面積除以另一側的厚區厚度得到相應的另一側厚區的第一平行段的寬度；

步驟6、選定薄區的第二平行段的寬度；

步驟7、選定薄區的第二平行段寬度之后，計算出相應的截面積，即：薄區的第二平行段2寬度乘以相應的厚度；