[發明專利]雙錐形壓入預測材料單軸本構關系測定方法

有效

• 申請號: 201610024076.7
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN105675419B
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 蔡力勛;陳輝;彭云強;劉曉坤
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 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任公司 51200
• 代理人: 張澎

1.雙錐形壓入預測材料單軸本構關系測定方法，采用兩種不同角度的圓錐形或正四棱錐形金剛石錐形壓頭分別對拋光材料表面進行單次準靜態壓入加載試驗，獲得連續的載荷P-深度h曲線，然后通過簡單的數據處理獲得可預測材料單軸本構關系；其具體過程包括：

1)錐形壓入加載曲線滿足公式(1)所示的Kick定律，采用冪律回歸P-h曲線加載段得到其加載曲率C；

P＝Ch2 (1)

2)被測材料的彈性模量E可通過經典的測量方法得到，將1)所得θ1和θ2兩種錐形壓頭半錐角對應的加載曲率Cθ1和Cθ2代入式

C θ 1 = v * k 1 k 2 n tan 2 - n θ 1 C θ 2 = v * k 1 k 2 n tan 2 - n θ 2 - - - ( 2 ) ]]>

可預測出被測材料或構件的本構關系參數σy、n；式中：v*為特征能量密度且滿足v*＝Enσy1-n/(1+n)，E為材料的彈性模量，σy為名義屈服應力，n為應變硬化指數，若選擇圓錐形壓入，則θ1和θ2分別為兩種圓錐壓頭的半錐角；若選擇正四棱錐形壓入，則θ1和θ2分別為兩種四棱錐壓頭相對兩棱面的半夾角；k1、k2為無量綱常數；

3)根據2)得到的σy、n結果，代入式：

σ = E ϵ σ ≤ σ y Kϵ n σ ≥ σ y - - - ( 3 ) ]]>

即可獲得被測材料的單軸本構關系；式中，K為應變硬化系數，且K＝Enσy1-n。