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1、JournalofMechanicalStrength机 械 强 度2004,26(S):291～294X仪器化夏比冲击力值分析方法FORCEBASEDANALYSISBYUSINGINSTRUMENTEDCHARPYIMPACT方 健XX 丁富连(宝山钢铁股份有限公司技术中心,上海201900)FANGJianDINGFuLian(TechnicalCenter,BaoshanIronandSteelCo.,Ltd.,Shanghai201900,China)摘要 基于仪器化冲击力—位移曲线记录的特
2、征力值点并结合常规静态拉伸试验,介绍基于力值分析方法(forcebasedanalysis,FBA)所建立的用于评价材料动态断裂性能的参数集,包括断面剪切比例PSF估算值、σyd、FgyPFm、Ju、JPσyd。关键曲线(keycurve,KC)所拟合出的解析方程表征了试样在冲击载荷作用下的塑性变形行为,并可以用来确定屈服力在力值—位移曲线上的位置,即拟合曲线与力值—位移曲线第二个波峰上升段的交点,从而计算出动态流变屈服应力。此外,以两组典型的具有相同Et、不同PSF性能的熔敷金属为例,详细介绍FBA
3、方法在评价材料冲击韧度中的应用。如FgyPFm指标反映塑性变形的不稳定性,Ju、JPσyd指标则与不稳定裂纹产生的临界容限及其失稳断裂韧度密切有关。这些量化的参量指标弥补了传统夏比冲击的不足,成为评价金属动态断裂性能以及揭示其断裂机理的重要分析工具。关键词 仪器化夏比冲击试验 动态加载 特征力值 断裂韧度中图分类号 TG115.56O346.1AbstractBydeterminationofcharacteristicforcepointsfromforce2displacementcurveand
4、withthecombinationofthequasistatictensiletest,aseriesofdynamictestingparametersincludingestimatedPSF,σyd,FgyPFm,Ju,JPσydrelatedtotheforcebasedanalys2is(FBA)methodwereintroducedinthestudy.Asakeypointtoevaluatethedynamicflowyieldstress,theconfusedloadingc
5、riteriaofGeneralYieldpointishereclearlymarkedattheintersectionofthesteeplyrisingpartofsecondpeakoftheforce2displacementandkeycurve(KC)curves.Herekeycurveisalsoformulatedfordescribingtheintrinsicbehaviorofplasticdeformationunderimpactloading.Moreover,ani
6、llustrationofFBAmethodimplementedforthesampleswiththesameEt,butthedistinctPSFvalueswasdiscussed,asthatσydfortheyieldstressisderivedfromgeneralyieldforce,FgyPFmcomparedwiththeYieldStrengthRatiofromtensileimpliesthein2stabilityoftheplasticdeformationandJu
7、,JPσydcouldbeinterpretedintheconceptofresistancepropertyagainsttheunstablecrackgrowth,whichextendstheconventionalCharpyimpacttestingintoasystematicalevaluationofthefracturetoughnessandthefracturemechanismofmetals.KeywordsInstrumentedCharpyimpacttesting;
8、Dynamicloading;Characteristicforce;FracturetoughnessCorrespondingauthor:FANGJian,E2mail:fangjian@baosteel.com,Tel:+86221226647197,Fax:+86221236071814Manuscriptreceived20040425,inrevisedform20040714.属材料在动态加载条件下的强度性能,而PSF则与冲1 引言击断裂
