【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種材料性能的實驗測試方法,尤其涉及。
技術(shù)介紹
工程材料的力學行為受到其應(yīng)力狀態(tài)的明顯影響,而在動態(tài)加載條件下,材料的力學行為更與加載的速度(具體度量為應(yīng)變率)相關(guān)。材料硬度實驗是工程界廣泛采用的材料力學性能的測試方法,其簡單有效,而儀器化壓痕、納米壓痕實驗技術(shù)則是傳統(tǒng)硬義測量的進一步發(fā)展,可以測得壓入過程的變形與受力,但現(xiàn)有技術(shù)僅限于材料的靜態(tài)性能測試。 雖然也有采用動態(tài)壓入的實驗技術(shù)如常見的里氏、肖氏硬度計等,但它們僅具有形式上的 “動態(tài)”,并不能真正測得材料的動態(tài)力學特性。目前也有采用霍普金森壓桿來進行材料的動壓痕實驗測試,但現(xiàn)有的方法存在壓頭與壓桿的波阻抗失配、壓頭與壓桿聯(lián)接處在沖擊加載時會產(chǎn)生局部塑性變形等問題,使得其實驗中壓入量時程的測量誤差較大;又由于動態(tài)力傳感器的支承方式,使得壓入力的測量不可避免地含有附加振蕩,從而影響到測量精度并且限制了其在較高加載速度下的運用。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供一種測量精度高且方法簡單的材料動態(tài)壓痕實驗方法。本專利技術(shù)解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為,包括以下具體步驟(I)、取滿足一維應(yīng)力波條件的入射桿和透射桿,入射桿和透射桿的材料相同、直徑相等,在入射桿上朝向透射桿的一端端面以及透射桿上朝向入射桿的一端端面分別設(shè)置被測試件,并使被測試件與入射桿或透射桿滿足波阻抗匹配條件PsCsAs= P WciAtl,其中ps 表不被測試件的密度,Cs表不被測試件的一維應(yīng)力波波速,As表不被測試件的橫截面面積, P ο表示入射桿或透射桿的密度,C0表示入射桿或透射桿的一維應(yīng)力波波速,A ...
【技術(shù)保護點】
一種材料動態(tài)壓痕實驗方法,其特征在于包括以下具體步驟:(1)、取滿足一維應(yīng)力波條件的入射桿和透射桿,入射桿和透射桿的材料相同、直徑相等,在入射桿上朝向透射桿的一端端面以及透射桿上朝向入射桿的一端端面分別設(shè)置被測試件,并使被測試件與入射桿或透射桿滿足波阻抗匹配條件ρsCsAs=ρ0C0A0,其中:ρs表示被測試件的密度,Cs表示被測試件的一維應(yīng)力波波速,As表示被測試件的橫截面面積,ρ0表示入射桿或透射桿的密度,C0表示入射桿或透射桿的一維應(yīng)力波波速,A0表示入射桿或透射桿的橫截面面積;(2)、在兩個被測試件之間夾裝壓力球;(3)、在入射桿上粘貼第一應(yīng)變片,在透射桿上粘貼第二應(yīng)變片,并將第一應(yīng)變片和第二應(yīng)變片分別與超動態(tài)應(yīng)變儀電連接,將超動態(tài)應(yīng)變儀和計算機處理系統(tǒng)分別與數(shù)字示波器電連接;(4)、用氣炮發(fā)射撞擊桿,撞擊桿撞擊入射桿,使得兩個被測試件與壓力球相互擠壓形成壓坑過程,同時粘貼在入射桿上的第一應(yīng)變片測得入射波的應(yīng)變信號εi(t)和反射波的應(yīng)變信號εr(t),粘貼在透射桿上的第二應(yīng)變片測得透射波的應(yīng)變信號εt(t);(5)、將所測得的入射波的應(yīng)變信號εi(t)、反射波的應(yīng)變信號εr( ...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種材料動態(tài)壓痕實驗方法,其特征在于包括以下具體步驟 (1)、取滿足一維應(yīng)力波條件的入射桿和透射桿,入射桿和透射桿的材料相同、直徑相等,在入射桿上朝向透射桿的一端端面以及透射桿上朝向入射桿的一端端面分別設(shè)置被測試件,并使被測試件與入射桿或透射桿滿足波阻抗匹配條件P ,CsAs= P 0C0A0,其中P s表示被測試件的密度,Cs表示被測試件的一維應(yīng)力波波速,As表示被測試件的橫截面面積,P ^表示入射桿或透射桿的密度,Ctl表示入射桿或透射桿的一維應(yīng)力波波速,Atl表示入射桿或透射桿的橫截面面積; (2)、在兩個被測試件之間夾裝壓力球; (3)、在入射桿上粘貼第一應(yīng)變片,在透射桿上粘貼第二應(yīng)變片,并將第一應(yīng)變片和第二應(yīng)變片分別與超動態(tài)應(yīng)變儀電連接,將超動態(tài)應(yīng)變儀和計算機處理系統(tǒng)分別與數(shù)字示波器電連接; (4)、用氣炮發(fā)射撞擊桿,撞擊桿撞擊入射桿,使得兩個被測試件與壓力球相互擠壓形成壓坑過程,同時粘貼在入射桿上的第一應(yīng)變片測得入射波的應(yīng)變信號ejt)和反射波的應(yīng)變信號L (t),粘貼在透射桿上的第二應(yīng)變片測得透射波的應(yīng)變信號et(t); (5)、將所測得的入射波的應(yīng)變信號ei(t)、反射波的應(yīng)變信號L(t)和透射波的應(yīng)變信號ε t(t)通過以下關(guān)系式及處理過程Si(X1J)=S^t - X1 / C0) <Sr(X1J) = Sr {t + X1 / C0)(I)et(xn,t) = et(t + x2 / C...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員:宋力,梁浩哲,秦焜,趙坤,任睿,楊黎明,
申請(專利權(quán))人:寧波大學,
類型:發(fā)明
國別省市:
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