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《应力_应变曲线形状参数与材料硬化指数的关系》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、一应力应变曲线形状参数与材料硬化指数的关系一应力应变曲线形状参数与材料硬化指数的关系一张行安北京航空材料研究院,一应变曲线,〔摘要在高温拉伸应力测试的基础上探讨材料手册给出的硬化指数与稳定性计算中所用形状参数之间的关系,并用实验数据进行验证。一关键词硬化指数形状参数拉伸应力应变曲线一,〕引言、占”二,一一方在飞机结构高温热稳定性计算中用应力应变关可见式为程中塑性变形范围内一。一。一的应力应变关系式为应力应变曲线拐弯处曲率形系曲线求得塑性减缩系数屈服范围内的应力应变之。间的关系可一,而测态系数用三参数来描述定材料性一能数据时应力应变的关系是用硬化指数来衡量。硬化指
2、数。和一三参数中的是,是,何种关系否可相互通用这是工程应用所需要搞清楚的,一幻,问题虽然一中提到了这个间题。但未作具体说明。本文从理论和实践中探讨了两种指数土的关系一。以及方法的工程表达形式一一一般方程简称方程。一把应力一仁和应变之间的关系用弹性。,一一一模数归一化处理得到方程的一般表达式典型应力一—口。图应变曲线。。一式中一总应变。一应力三参数应变硬化指数方程一,一弹性模数一方程指数曲率形态参数一一。一。方程常数典型应力应变曲线见图由图可在美国一金属薄板材料拉伸见应变硬化指数标准试验方法中指,出应变硬化指数根一应变曲线中有确定意。据真实应力义段上的一经验表达占
3、一一昙。匕式来测定本方法所用的数学表达式是一种指数曲线形代入式得式··材料工程年期。‘‘。‘’。‘,‘式中丫一真实应力一真实塑性应变一强度系‘一。数应变硬化指数‘曲率形状系数和应变硬化指数的关系一对塑性方程式两边取对数得。一告吾告对应变硬化指数方程式两边取对数得口‘‘,。,“一如果用方程和应变硬化指数方程描述同一条应力、图,。。值定义图一,应变曲线则。‘￡,占二。。,·二智粤乙乙故两等,即式的系数和常数对应相等由图可知任生口一一阳了一一日︸式代入式,,一、、、产,户,一告吾吾吓乙含十乙‘一奈匆一,一七由此可,一见用应变硬化指数方程和三参数方将式代入式程描述同一条
4、应力一应变曲线,则应变一硬化指数是一三参数法中形状参数的倒数。应变硬化指数方程常数是旦二二粤二。一三参数常数倒数的次方。,一’注意一一二丁,下不二曲率形状参数和应变硬化指数相互关系乙了一。占,推导中和均指塑性应变应在总应变中去掉弹性应式为一三参数方程的简化式。,“,变但在方法中提到为方便起见当弹性应、一三参数为弹性模数应力应变曲线与。割线,。”变小于总应变的时不需去掉弹性应变这样就、一交点所对应的正割屈服应力丙以及描述应力应变曲。对相互关系带来一定的误差线拐弯处的曲率形状参数。一方程的工程表达形式一曲率形状参数的推导当材料一,不具备应力应变曲线时若假定材料应力根
5、据式同理得应变遵循指数规律,则用式一方程表达,只需口、、,一‘·求出方程中三参数就可获得所有应力应变￡犷十的相互关系。由图知,一方为便于求得三参数值常将程变换成另一,,。侈种形式并引用图中两个参数氏几式乘以得杀代入式化简得”聂一杀‘誓’二·‘弩,一箭一应力应变曲线形状参数与材料硬化指数的关系式除以式得,刃子氏‘一氏一些二立一,了又歹少」、。一气二一一夕由此可,一—见三参数法中的曲率形两边取对数化简状参数和系数均可用正割屈服应力和求、得。石月,一州卜夕全二实验验证—吓将式代入式得一形状参数和硬化指数比较见表。一‘比较表经修正后形状参数和硬化指数材料热处理温度一方程
6、应变硬化方程、真实塑性变去掉弹性应变真买总变胎一℃一形修正,硬化修正修正矛昌。室温℃回火室温℃油淬一。由表看到室温。参数为硬化指数箭,。本工作得到张继祥工程师的帮助在此表示感谢,。的倍℃为倍‘其数据的误差由于形变硬化指数计算时应该用塑性变形,即总变形减去弹性变形,使值增大,而表采。上接第页用总变形,。再一,丙和丙。按工作循环次数次年计算可安全使用年则方程求参数时应在真实应力一应变曲线中求,。。和氏。得而表中在工程应力。,一结语应变曲线中求得另外参数方程采用屈服极限以,。前的数据而硬化指数采用屈服极限以后的数据综合,上述评定结果认为气罐在最大工作压力硬化指数采用塑
7、性变形求得,。。和氏。。采用真实应。和循环压力幅△一。下工作是安全一,一力应变曲线中求得形状参数和硬化的。工作循环次数按。。次年计算至少可再使用,。指数去掉弹性应变经修正后两者趋向倒数关系年。由此可节省巨额的重建费用。总之,材料的断裂力学性能是表征材料抵抗裂纹扩结论、。展启裂稳定扩展和失稳扩展的能力由于它考虑了材料的缺陷,比常规力学性能更深入地反映了实际,一三参数方,程中曲率形状参‘。成为工程安全评定或损伤容限设计必不可少的参数和应变硬化指数中的之间互为倒数量。同时试验室提供的材料断裂力学数据直接关系到其硬化指数计算时用总应变近似代替塑性应变结论或设计的可靠性,
8、这是十分重要的问题。计算
