[發明專利]一種航空航天用鋁合金低溫延伸率的精確測量方法

在審

• 申請號: 202011464128.5
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112611656A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 湛利華;楊有良
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01N3/28
• 分類號: G01N3/28;G06F30/23;G06F30/15;G16C60/00;G06F119/14
• 代理公司: 長沙歐諾專利代理事務所(普通合伙) 43234
• 代理人: 歐穎;張文君

1.一種航空航天用鋁合金低溫延伸率的精確測量方法，包括通過測量鋁合金試樣的室溫斷裂延伸率δ_s和根據公式δ_d＝a₁Tⁿ+a₂δ_s^m+a₃，而準確得到鋁合金試樣低溫的斷裂延伸率δ_d，其中a₁、a₂、a₃、n和m均為鋁合金的材料參數。

2.根據權利要求1所述的測量方法，其特征在于，所述公式δ_d＝a₁Tⁿ+a₂δ_s^m+a₃中的各材料參數a₁、a₂、a₃、n和m均為包括通過對鋁合金試樣在不同低溫條件下的有限元仿真后擬合得到。

3.根據權利要求2所述的測量方法，其特征在于，對鋁合金試樣的有限元仿真包括先對鋁合金試樣進行低溫冷縮有限元仿真，再對鋁合金試樣進行低溫拉伸斷裂有限元仿真；然后對拉斷后的鋁合金試樣的兩部分再進行室溫膨脹有限元仿真。

4.根據權利要求1～3中任意一項所述的測量方法，其特征在于，得到所述公式中的各材料參數a₁、a₂、a₃、n和m的過程包括針對不同的低溫條件下重復進行的如下步驟：

步驟A、根據國標加工鋁合金拉伸試樣S₁，然后在室溫下刻畫出試樣標距L₁；

步驟B、對刻畫有標距的鋁合金拉伸試樣進行低溫冷縮有限元仿真，從而得到低溫后標距的長度L₂，此時低溫試樣稱為S₂；

步驟C、對低溫試樣S₂進行低溫拉伸斷裂有限元仿真，并在有限元仿真模型中輸入低溫下的材料常數以及應力應變關系；

步驟D、再測量S₂試樣拉伸斷裂后的標距長度L₃，從而得到試樣低溫下的斷裂延伸率δ_d＝(L₃-L₂)/L₂；

步驟E、對拉斷后的試樣S₂的兩部分再進行室溫膨脹有限元仿真，然后再測量斷后的標距長度L₄，得到室溫下的斷裂延伸率δ_s＝(L₄-L₁)/L₁。

5.根據權利要求1～4中任意一項所述的測量方法，其特征在于，所述鋁合金為2219鋁合金或者2195鋁鋰合金。