[發(fā)明專利]一種修正晶粒尺寸對(duì)金屬塑性損傷測量影響的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011271401.2
• 申請(qǐng)日: 2020-11-13
• 公開（公告）號(hào): CN112485331B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 茍國慶;胡彧孜;陳兵;朱忠尹;張曦;邱菲菲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N29/04
• 分類號(hào): G01N29/04;G01N29/44
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51239
• 代理人: 黃芷

1.一種修正晶粒尺寸對(duì)金屬塑性損傷測量影響的方法，其特征在于，包括步驟：

S1、選取與待測試樣同規(guī)格的4個(gè)以上標(biāo)定試樣，分別對(duì)所述標(biāo)定試樣進(jìn)行熱處理，得到具有不同晶粒尺寸的標(biāo)定試樣；所述具有不同晶粒尺寸的標(biāo)定試樣是指一個(gè)標(biāo)定試樣具有一種晶粒尺寸，各個(gè)標(biāo)定試樣之間具有不同的晶粒尺寸；

S2、在無外加應(yīng)力狀態(tài)下，通過超聲波測量所述具有不同晶粒尺寸的標(biāo)定試樣，得到每個(gè)所述具有不同晶粒尺寸的標(biāo)定試樣的無損傷波形；由每個(gè)所述具有不同晶粒尺寸的標(biāo)定試樣的無損傷波形，分別計(jì)算出每個(gè)所述具有不同晶粒尺寸的標(biāo)定試樣的最大聲波振幅值；

S3、對(duì)所述具有不同晶粒尺寸的標(biāo)定試樣進(jìn)行塑性拉伸試驗(yàn)，并通過超聲波測量所述具有不同晶粒尺寸的標(biāo)定試樣，得到每個(gè)所述具有不同晶粒尺寸的標(biāo)定試樣在不同塑性變形量下的塑性損傷波形；由每個(gè)所述具有不同晶粒尺寸的標(biāo)定試樣在不同塑性辨析量下的塑性損傷波形，分別計(jì)算出每個(gè)所述具有不同晶粒尺寸的標(biāo)定試樣在不同塑性變形量下的塑性損傷超聲非線性系數(shù)；

S4、以由步驟S2得到的每個(gè)所述具有不同晶粒尺寸的標(biāo)定試樣的最大聲波振幅值和由步驟S3得到的每個(gè)所述具有不同晶粒尺寸的標(biāo)定試樣在不同塑性變形量下的塑性損傷超聲非線性系數(shù)為自變量，以塑性變形量為因變量，通過多元插值擬合得到不同晶粒尺寸下的塑性損傷函數(shù)；

S5、確定所述待測試樣的最大聲波振幅值和所述待測試樣的塑性損傷超聲非線性系數(shù)；

S6、將所述待測試樣的最大聲波振幅值和所述待測試樣的塑性損傷超聲非線性系數(shù)代入由步驟S4得到的不同晶粒尺寸下的索性損傷函數(shù)，計(jì)算得到所述待測試樣經(jīng)過晶粒度修正后的塑性損傷值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種修正晶粒尺寸對(duì)金屬塑性損傷測量影響的方法，其特征在于，所述具有不同晶粒尺寸的標(biāo)定試樣的晶粒度大小呈等間距分布或近似等間距分布。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種修正晶粒尺寸對(duì)金屬塑性損傷測量影響的方法，其特征在于，在步驟S3中，由每個(gè)所述具有不同晶粒尺寸的標(biāo)定試樣在不同塑性變形量下的塑性損傷波形，分別計(jì)算出每個(gè)所述具有不同晶粒尺寸的標(biāo)定試樣在不同塑性變形量下的塑性損傷超聲非線性系數(shù)，具體方法包括：

將任一所述具有不同晶粒尺寸的標(biāo)定試樣記為標(biāo)定試樣n，n＝1,2,…,N，且N≥4，其中n為任一所述具有不同晶粒尺寸的標(biāo)定試樣的編號(hào)，N為所述具有不同晶粒尺寸的標(biāo)定試樣的數(shù)量；

針對(duì)標(biāo)定試樣n，將不同塑性變形量下的塑性損傷波形進(jìn)行傅里葉變換，分別得到標(biāo)定試樣n在不同塑性變形量下的超聲頻域圖；

分別在所述標(biāo)定試樣n在不同塑性變形量下的超聲頻域圖中，截取基波幅值與二次諧波幅值，并利用非線性系數(shù)公式分別計(jì)算得到標(biāo)定試樣n在不同塑性變形量下的塑性損傷超聲非線性系數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種修正晶粒尺寸對(duì)金屬塑性損傷測量影響的方法，其特征在于，在步驟S3中，將任一所述不同塑性變形量記為且M≥5，其中m為任一所述不同塑性變形量的編號(hào)，M為所述不同塑性變形量的數(shù)量，n為任一所述具有不同晶粒尺寸的標(biāo)定試樣的編號(hào)，n＝1,2,…,N，且N≥4，N為所述具有不同晶粒尺寸的標(biāo)定試樣的數(shù)量，則記塑性變形量集為

構(gòu)建所述塑性變形量集的方法包括：

將編號(hào)為n的所述具有不同晶粒尺寸的標(biāo)定試樣記為標(biāo)定試樣n；

從標(biāo)定試樣n發(fā)生塑性變形時(shí)塑性拉伸試驗(yàn)開始，到標(biāo)定試樣n產(chǎn)生明顯頸縮時(shí)塑性拉伸試驗(yàn)結(jié)束，將標(biāo)定試樣n在塑性拉伸試驗(yàn)區(qū)間內(nèi)等間距設(shè)置或近似等間距設(shè)置不同的塑性變形量得到標(biāo)定試樣n的塑性變形量集

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種修正晶粒尺寸對(duì)金屬塑性損傷測量影響的方法，其特征在于，步驟S5，確定所述待測試樣的最大聲波振幅值和所述待測試樣的塑性損傷超聲非線性系數(shù)，具體操作包括：

S5-1、在無外加應(yīng)力狀態(tài)下，通過超聲波測量所述待測試樣，得到所述待測試樣的無損傷波形；由所述待測試樣的無損傷波形計(jì)算出所述待測試樣的最大聲波振幅值；

S5-2、通過超聲波測量所述待測試樣在任一塑性變形量下的塑性損傷波形，并計(jì)算出所述待測試樣在所述任一塑性變形量下的塑性損傷超聲非線性系數(shù)。