延性金属材料准静态力学性能的球压头压入测算方法研究
以单轴拉伸性能和断裂韧度为代表的准静态力学性能是材料最为常用和基本的力学性能指标,它们的准确测算对于在役设备的结构完整性评估及服役寿命延长具有重要意义。然而,传统的单轴拉伸试验和断裂韧度试验均需要破坏性取样,无法应用于在役设备之上。
研究无需取样的准静态力学性能测试技术,是在役设备结构完整性评估及服役寿命延长的试验基础。因此,作者以得到广泛关注的球压头压入试验为测试手段,修正了广泛应用于有效弹性模量计算的Pharr-Oliver模型,研究了试样材料的弹塑性变形行为与损伤机理,验证了有效弹性模量表征压入损伤的有效性。
建立起非预设本构方程的室温单轴力学性能测算模型,提出了确定材料高温软化指数的单调加载球压头压入试验方法。探讨了压入损伤与断裂试验试样材料损伤机理的相似性,建立起符合材料损伤机理的断裂韧度能量释放率模型,为延性金属材料准静态力学性能的球压头压入测试提供了理论支撑。
在考虑试样材料塑性变形的基础上对广泛应用于有效弹性模量计算的Pharr-Oliver模型进行了修正,使其更加符合延性金属材料的实际压入过程。通过三维轮廓扫描,观察 ...