[發明專利]一種金屬基復合材料基體的力學性能測試方法

在審

• 申請號: 202010883110.2
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112016229A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 石文超;汪吉賽;曹洪
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G16C60/00;G01N3/08;G06F119/14
• 代理公司: 合肥市澤信專利代理事務所(普通合伙) 34144
• 代理人: 方榮肖

1.一種金屬基復合材料基體的力學性能測試方法，其特征在于，其包括以下步驟：

一、制樣；

提供待測復合材料；

二、試驗；

在所述待測復合材料的表面打出多個納米壓痕；

三、篩選；

根據預定好的納米深度范圍從所述多個納米壓痕中篩選符合條件的納米壓痕；

四、計算；

對篩選出來的納米壓痕，輸出載荷-位移曲線，使用所述載荷-位移曲線求出等效模量E^*、參數曲率C、剛度S、最大壓入深度h_m，根據無綱量函數進行特征應力σ_r、特征應變、應變強化指數和應力-應變關系的計算，得到應力-應變值；

五、擬合；

將所述應力-應變值進行模擬，如果模擬得到的載荷-位移曲線與實驗得到的載荷-位移曲線存在差別且差別超出預定好的差別范圍，則需要將特征應力與特征應變進行優化；

六、結果；

通過對特征應力、特征應變和應變強化指數不斷的迭代，確定了最終的特征應力、特征應變和應變強化指數，將特征應力、特征應變和應變強化指數代入到彈塑性應力-應變模型公式中，得到所述待測復合材料的力學性能。

2.如權利要求1所述的金屬基復合材料基體的力學性能測試方法，其特征在于，所述載荷-位移曲線是針對篩選出來的納米壓痕設計的，采用以下表達式：

其中，p為載荷，h為壓頭深度，h_r為殘余深度，W_p為加載功，W_t為卸載功，v為被測材料的泊松比，v_i為金剛石的泊松比，E為被測材料的彈性模量，E_i為金剛石的彈性模量。

3.如權利要求1所述的金屬基復合材料基體的力學性能測試方法，其特征在于，所述無綱量函數是針對篩選出來的納米壓痕設計的，采用以下表達式：

其中，Π₁為無綱量函數1式，σ_0.033為初始的特征應力，Π₂為無綱量函數2式，n為迭代次數。

4.如權利要求1所述的金屬基復合材料基體的力學性能測試方法，其特征在于，在步驟二中，相鄰納米壓痕之間的距離是壓痕寬度的至少30倍。

5.如權利要求1所述的金屬基復合材料基體的力學性能測試方法，其特征在于，在步驟一中，對所述待測復合材料進行研磨、拋光，使所述待測復合材料的表面光滑。

6.如權利要求5所述的金屬基復合材料基體的力學性能測試方法，其特征在于，所述研磨是通過400目、600目、800目和1000目砂紙依次對試樣打磨。