应变速率

摘要： 在室温条件下,依次对沿轧制方向0°、45°、90°三个方向试样按照0.001S^(-1)、0.01 S^(-1)、0.1 S^(-1)的应变速率对6014铝合金板料进行单向拉伸试验,对其常温力学性能进行研究。试验结果表明:6014铝合金板料的常温力学性能与应变速率和与轧制方向的角度有关,其关系为,6014铝合金板料的抗拉强度和屈服强度均随着应变速率的增大而增大;沿轧制方向0°方向上的抗拉强度最大,90°方向抗拉强度次之,45°方向抗拉强度最小,但综合来看,屈强比则是90°方向最小。然后对6014铝合金板料的试验参数进行拟合,建立其Johnson-Cook本构模型,为后续有限元仿真分析打下理论基础。

摘要： 在准静态范围内,对硬质聚氨酯进行了不同应变速率下的拉伸实验,根据应力-应变曲线研究其变形行为及力学性能与应变速率之间的相关性,通过观察试样断口形貌分析其破坏机理,应用Eyring理论对材料的弹性模量和屈服强度与应变速率之间的关系进行拟合。结果表明:在实验范围内,随应变速率增加,材料的弹性模量和屈服强度均呈现快速升高后逐渐趋于稳定的规律并符合Eyring理论的对数关系,而伸长率则显著减小至无明显强迫高弹形变;材料的破坏模式依次由软段大分子链主导过渡到软、硬段协同作用及硬段主导;依据研究结果,测量硬质聚氨酯弹性模量时应变速率应大于0.33×10^(-3)s^(-1),测量屈服强度时应变速率应大于1.52×10^(-3)s^(-1)。本工作旨在进一步揭示应变速率对聚氨酯树脂材料性能的影响,以期为相关研究与工程实践提供参考和借鉴。

摘要： 在2008年之前,相关钢筋接头的加载速度以V0=L0的速度进行试验,后改为V0=L0-LP,目前国内尚无相关标准对加载速度进行规范,一般要求加载速度采用V0=L0。为研究不同的加载速度,其试验的结果有何不同,文章对适配Φ25 mm、Φ32 mm、Φ40 mm钢筋的抗飞机撞击用钢筋接头进行相关的试验和验证,经过对抗飞机撞击用钢筋接头试验数据的研究和整理,对比不同加载速率对结果的影响进行探讨,期望对后续研究有所帮助。

摘要： 研究了2种不同工艺对SP700钛合金薄板的超塑拉伸性能的影响,并测试了SP700钛合金薄板可达到的最大超塑性能。结果表明:采用最大m值超塑变形拉伸试验法,在775°C可得到SP700钛合金薄板试样的最佳超塑性能,超塑性可以达到3000%以上。

摘要： 利用万能试验机获取了某含HMX星孔结构改性双基推进剂装药在-40°C、20°C、40°C、50°C和60°C下压缩速率为1 mm·min^(-1)、2.5 mm·min^(-1)和10 m·min^(-1)时的试验数据,得到了该推进剂在压缩时的应力--应变曲线。结果表明:在20°C压缩情况下,应力—应变曲线表现为初始弹性段、屈服增至应变软化阶段、应变强化段和破坏阶段,并且改性双基推进剂的力学性能具有明显的应变率相关性,不同温度下初始弹性模量、屈服应力均随应变率的变化发生改变;温度对改性双基推进剂力学性能的影响较大,随着温度的升高,材料初始弹性模量减小,屈服应力下降,应变软化和应变强化程度发生变化。

摘要： 采用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、电子背散射技术(EBSD)和拉伸测试等手段,研究420°C大应变轧制过程中应变速率(0.1、1、9.1 s^(-1))对喷射成形Al-Cu-Mg合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:在热轧变形过程中,随着应变速率的增大,大角度晶界比例和动态再结晶(DRX)程度先增大后减小,平均晶粒尺寸和位错密度先减小后增大,基体中S′相数量减少,晶界析出相的粗化及不连续程度增加。当应变速率从0.1 s^(-1)增大至9.1 s^(-1)时,合金的抗拉强度从492.45MPa下降至427.63MPa,伸长率由12.1%先增加到21.8%,随后减小到17.7%。

摘要： 湿筛混凝土通常用来代替由于骨料粒径较大而不便开展物理试验的水工全级配混凝土。为了研究加载速率对湿筛混凝土力学性能及破坏形态的影响,从细观角度出发,运用颗粒流离散元软件PFC^(2D)建立湿筛二级配混凝土细观数值试件,根据拟静态单轴压缩(应变速率10^(-5) s^(-1))试验数据标定出数值试件中砂浆颗粒之间、粗骨料颗粒之间及砂浆颗粒与粗骨料颗粒接触面之间的细观参数,进而开展应变速率为10^(-4) s^(-1)、10^(-3) s^(-1)、10^(-2) s^(-1)的动态加载并进行动态力学性能及破坏形态的数值模拟和机理分析。结果表明,不同应变速率下试件的应力-应变曲线形状相近,峰值应力随着应变速率的增加而增大,增长率为7.3%~37.9%,峰值应力处应变增大幅度不大。试件破坏形态与物理试验现象吻合较好,随着应变速率的增加,裂缝数量不断增加,裂缝分布趋于均匀,裂缝数量增长率平均为峰值应力增长率的4.2倍。此外,随着应变速率的增加,数值试件内部的颗粒接触力的不均匀程度有所降低,这表明动态强度的增长与混凝土内部受力的不均匀程度有关。

摘要： 研究了应变速率对Fe-0.4C-3.5Al-1.8Mn高铝钢连铸坯糊状区热裂行为的影响。结果表明,Fe-0.4C-3.5Al-1.8Mn高铝钢连铸坯热裂发生的温度区间为1395~1418°C,临界平均应变速率不大于5.34×10^(-5)/s,并提出了防止该钢种铸坯内部裂纹的建议。

摘要： 高温超塑性陶瓷或陶瓷高温超塑性是指多晶陶瓷材料在较高的温度以及外加应力的作用下表现出异常高的延伸率的能力,且在拉伸过程中不发生颈缩或空洞。目前,细晶粒陶瓷的最大拉伸超塑性变形率可以达到1053%。越来越多的研究表明,陶瓷超塑性的变形形式除了拉伸或者压缩变形,超塑性陶瓷也可以呈现类似金属一样的某种特定形状。对于陶瓷材料超塑性机理的研究,晶界滑移是被普遍认可的一种超塑性机制,同时位错滑移和蠕变也起着一定的促进作用。分析了超塑性陶瓷的发展历程及其机理研究,综述了氧化物、非氧化物以及多种陶瓷复合材料的超塑性特性和变化规律,对这些陶瓷材料在不同条件下拉伸及压缩的变形能力进行了总结。

摘要： 为获得低应变速率下橡胶混凝土的力学性能,本文进行了不同应变速率下橡胶混凝土的轴压试验,分析了混凝土细骨料的橡胶颗粒体积替换率和应变速率对橡胶混凝土力学性能的影响规律。结果表明,随着应变速率的增加,橡胶混凝土的应力-应变关系曲线和抗压强度均呈现增大的趋势,橡胶混凝土初始损伤值呈现递减的趋势,但应变速率对橡胶混凝土的弹性模量影响不显著。当应变速率从3.3×10^(-5)/s增加至3.3×10^(-3)/s时,橡胶体积替换率为0%、20%和30%的橡胶混凝土抗压强度分别增加了31%、24%、10%。当橡胶体积替换率率从0%变化到30%时,承受应变速率为3.3×10^(-5)/s、3.3×10^(-4)/s和3.3×10^(-3)/s的橡胶混凝土抗压强度分别减少了17%、15%、30%;橡胶混凝土的耗能随着加载速率的增加,整体呈现增大的趋势。最后基于试验数据建立了不同应变率下橡胶混凝土的损伤本构关系模型,并采用试验数据验证了新建立模型的准确性。

摘要： 研究了应变速率(1×10-3,1×10-2,1×10-1s-1)对时效态U-5.5wt.％Nb合金断裂行为的影响.结果表明:应变速率对延伸率敏感,随着应变速率的增加延伸率降低.断口组织分析结果显示合金表现为典型的韧性断裂.在合金中观察到了两种主要的夹杂物:Nb2C和UC,这两种夹杂物主要分布在晶界,并在材料断裂过程中表现出不同的孔洞形成机制;Nb2C夹杂物倾向于和基体分离产生孔洞,UC夹杂物更容易自身破裂产生孔洞.

摘要： 为研究X90管线钢的断裂行为,在常规拉伸试验机上对X90管线钢进行5种不同圆棒缺口的拉伸试验和低应变速率拉伸试验,利用hopkinson拉杆试验装置进行高应变速率拉伸试验.试验发现:应力三轴度越高,断裂应变越低,断裂前损伤吸收能也越低.应力三轴度值增加2.43倍,断裂应变减少29％,断裂前损伤吸收能降低71％.应变速率对断裂应变的影响较小,准静态和高速状态下,差异不到4％.

摘要： 本文主要研究了室温拉伸测试过程中应变速率对TA15钛合金力学性能的影响规律,为金属材料的检测不确定度提供参考,且材料在高应变速率条件下的应力几乎是准静态环境下的1.65倍,这充分说明应变速率对材料的屈服强度的影响非常明显,随着应变速率的提高,材料的屈服应力在不断的提高,且在动态环境下表现得非常强烈.

摘要： 本文通过等温压缩实验(1050°C)比较了304不锈钢在高应变速率(1s-1)和低应变速率(0.01s-1)下的流动变形行为和微观组织演化,比较了试样不同应变下亚晶结构微观组织的区别.实验表明,低应变速率下几何必需位错为协调应变的主要方式,而在高应变速率下微变形带为协调应变的主要方式.高应变速率下的应力应变曲线虽无明显应力下降,但有明显再结晶现象,其晶粒细化作用比低应变速率明显.

摘要： 随着汽车轻量化技术的推动与发展,高强钢、超高强钢在汽车上的应用越来越广泛.而随着材料强度的不断提高,不可避免地添加了多种合金元素,因此导致高强钢在工业化生产中存在热轧及冷轧压下困难等问题.而热轧工艺稳定性也决定了冷轧基料强度和板形,进而影响冷轧稳定性.因此,如何保证高强钢产品热轧轧制稳定性至关重要.本文以980MPa级冷轧双相钢为研究对象,利用单道次压缩试验对试验钢的高温变形行为进行研究,研究了变形温度和应变速率对试验钢流变应力的影响.结果表明:变形温度越高、应变速率越低,动态再结晶越容易发生;当应变速率为0.1s-1,温度为1100°C时,动态再结晶比较容易发生.因此,在热轧生产时,可控范围内宜采用高温区低速轧制,以降低轧机负荷,提高热轧轧制稳定性.

摘要： 在Gleeble3500热模拟机进行热压缩实验研究了多火次锻造对核电叶片钢1Cr12Ni3Mo2VN的微观组织的影响.试验采用了不同的变形温度和应变速率分别模拟三道次变形对叶根和叶身处微观组织的影响,试验结果表明多火次锻造的微观组织具有一定的遗传型,最终晶粒组织主要由最后一火次变形来决定,实验结果得到叶根的晶粒度为6级,叶身的晶粒度为6.5级,达到了核电叶片晶粒度4级的要求;最后一道工序锻造温度为1100～1150°C为宜.

摘要： 为了促进钛合金成形工艺的发展,缩短钛合金薄壁结构件的成形时间,本文采用高压气胀成形工艺,在降低成形温度、提高成形压力的条件下开展了成形工艺研究.由于钛合金强度高、塑性差,在初步的高压气胀成形实验过程中,过高的初始压力会造成局部高应变速率,导致严重的局部减薄现象.基于此,本文提出了采用气压阶梯加载路径调控应变速率的方法,即根据变形需要逐步提高压力,从而将应变速率控制在合理的范围内,即可减轻局部减薄,又可缩短成形时间.通过有限元模拟,分析了阶梯加载路径对应变速率的影响.在模拟结果指导下,开展了高压气胀成形实验研究,验证了所提出的阶梯加载方法.

摘要： 基于β相区热模拟压缩试验,研究了变形温度和应变速率对TC17合金原始β晶粒和次生α相形貌的影响.结果表明:随变形温度的升高,原始β晶粒、αWGB和αWM长度增大;随着应变速率的降低,原始β晶粒增大,αWGB、αWM交织程度提高,β晶粒再结晶体积分数减少.原始β晶粒与β再结晶晶粒内部αWGB、αWM交织程度不同的原因是再结晶行为引起晶粒内部缺陷数量的变化,从而影响到αWGB、αWM的交织程度.

摘要： 本文采用高速拉伸试验机测定了应变速率0.003-700s-1条件下DP590、CR340LA钢应力-应变曲线,并对其动态拉伸力学行为,动态加工硬化特性,动态断裂行为等进行了研究.实验结果表明:试验钢具有明显的应变增强效应和应变迟滞效应,随着应变速率增加,强度增加,断裂伸长率降低;DP590钢比CR340LA钢应变增强效应更好,应变速率对断裂伸长率的敏感性要低;DP590钢的动态应变硬化指数要显著高于CR340LA,且应变速率对动态硬化指数的影响更明显;动态拉伸试样断口形貌表现为非缩颈断裂特征,且断口由大量韧窝组成,呈韧性断裂,随着应变速率增加,韧窝分布变得不均匀,C形韧窝减少.

摘要： 纳米晶体材料由于其特殊的微观结构使得其具有常规粗晶材料所不具备的一系列优异的力学性能,如较高的屈服强度、硬度及良好的耐磨性能.然而其特殊的微观结构和变形机理也使得材料内部的损伤演化过程与常规粗晶材料有很大不同.本文在充分理解常规粗晶材料中损伤演化过程以及纳米晶体材料变形机理的基础上以铜基纳米晶镍涂层为研究对象,在室温下对涂层进行了拉伸力学性能测试及划痕测试,利用3D数字图像相关法及场发射扫描电镜分析了纳米晶镍涂层试样拉伸过程中涂层的断裂机理及涂层和基体界面失效的情况.研究结果表明:随应变率的增加,试样的延伸率和强度增大.纳米晶镍涂层的断裂主要是由于纳米晶镍涂层中位于界面附近的纳米尺度的晶界裂纹的萌生,并沿着晶界不断地向涂层表面扩展引起的.此外,通过划痕测试得到了纳米晶镍涂层和基体发生失效时的临界应力及失效方式.

摘要： 本发明公开了一种慢应变速率拉伸应力腐蚀裂纹扩展速率测量方法，包括步骤：一、紧凑拉伸试样预处理；二、采用慢拉升试验机进行慢应变速率拉伸试验，并绘制出加载力P与加载点位移ΔL之间的实验数据关系曲线图；三、对步骤二进行的慢应变速率拉伸试验进行模拟，并绘制出加载力P与加载点位移ΔL之间的理论分析数据关系曲线图；四、获取裂纹扩展长度为Δa0、Δa1、Δa2、…、Δan时，所对应的试验时间t0、t1、t2、…、tn；五、获得裂纹扩展速率。本发明能将裂纹扩展造成的加载力P和加载点位移ΔL的变化分离出来，能够实时预测Δai的变化，获得裂纹的扩展速率，且能有效减少环境影响带来的测试数据失真，提高数据精度。

摘要： 本发明的一种预测材料高温高应变速率下的应力应变曲线的方法，包括步骤1：通过试验获取常温常压状态的宏观材料低速和高速拉伸试验数据，绘制应力应变曲线；步骤2：利用分子动力学方法模拟计算材料在常温下的应力应变曲线；步骤3：对比分子动力学方法计算的应力应变曲线与试验测试的应力应变曲线，若对比结果相差较大，调整分子动力学方法的仿真参数，重新计算，直到计算结果与试验结果相符，保存最佳的仿真参数；步骤4：调整温度和应变速率，在最佳的仿真参数条件下，利用分子动力学方法模拟计算材料在高温高速下的应力应变曲线。该方法应用分子动力学方法，能够模拟计算出不同温度、不同应变速率的材料应力应变曲线，大大降低了试验成本。

摘要： 本发明公开了一种慢应变速率拉伸应力腐蚀裂纹扩展速率测量方法，包括步骤：一、紧凑拉伸试样预处理；二、采用慢拉升试验机进行慢应变速率拉伸试验，并绘制出加载力P与加载点位移ΔL之间的实验数据关系曲线图；三、对步骤二进行的慢应变速率拉伸试验进行模拟，并绘制出加载力P与加载点位移ΔL之间的理论分析数据关系曲线图；四、获取裂纹扩展长度为Δa0、Δa1、Δa2、…、Δan时，所对应的试验时间t0、t1、t2、…、tn；五、获得裂纹扩展速率。本发明能将裂纹扩展造成的加载力P和加载点位移ΔL的变化分离出来，能够实时预测Δai的变化，获得裂纹的扩展速率，且能有效减少环境影响带来的测试数据失真，提高数据精度。

摘要： 本发明的一种预测材料高温高应变速率下的应力应变曲线的方法，包括步骤1：通过试验获取常温常压状态的宏观材料低速和高速拉伸试验数据，绘制应力应变曲线；步骤2：利用分子动力学方法模拟计算材料在常温下的应力应变曲线；步骤3：对比分子动力学方法计算的应力应变曲线与试验测试的应力应变曲线，若对比结果相差较大，调整分子动力学方法的仿真参数，重新计算，直到计算结果与试验结果相符，保存最佳的仿真参数；步骤4：调整温度和应变速率，在最佳的仿真参数条件下，利用分子动力学方法模拟计算材料在高温高速下的应力应变曲线。该方法应用分子动力学方法，能够模拟计算出不同温度、不同应变速率的材料应力应变曲线，大大降低了试验成本。

摘要： 本发明公开了一种低温高应变速率超塑性中锰钢及其制备方法，中锰钢的化学成分以质量百分比计为：C:0.05～0.15％；Mn:5～8％；Al:0～3％；Nb:0.05～0.15％；V:0.05～0.1％，其余为Fe及不可避免杂质；所述中锰钢具有双相奥氏体和铁素体微观组织，所述微观组织为均匀的等轴奥氏体和铁素体晶粒，所述奥氏体和铁素体晶粒尺寸均在0.3um以下。中锰钢的的制备方法为：1)冶炼出成分配比钢锭，2)加热锻造，3)低温热轧，4)循环淬火热处理，5)大压下率冷轧，6)临界热处理，最终获得超细的(平均晶粒尺寸小于0.3μm)奥氏体和铁素体双相中锰钢板材。

摘要： 本发明公开了一种利用电子万能试验机进行慢应变速率拉伸试验的方法，包括以下步骤：1)通过加热炉对试样进行加热，与此同时，向冷却水通道内通入循环冷却水；2)根据试验时间设定控制器的采样频率；3)待加热炉对试样加热至目标温度后，再进行保温，待试样完全热透，手动控制移动上横梁，对试样施加预加载力，以消除试样与上连杆之间的间隙；4)对试样施加初始载荷，万能试验机按预设定的程序进行试验，直至试样断裂或达到预期的应变时停止试验，该方法能够利用电子万能试验机进行慢应变速率拉伸试验。

摘要： 本发明提供了一种采用阶梯应变速率锻造工艺细化TC18钛合金β晶粒的方法。该方法包括如下步骤：(1)将初始组织为双态组织的TC18钛合金锻坯加热至α+β双相区锻造温度，并保温至锻坯温度均匀后，进行两阶段阶梯应变速率锻造，锻造温度为700～820°C，应变速率包含两阶段，第一阶段应变速率为0.1～0.5s‑1，第二阶段应变速率为1～5s‑1，第一阶段的变形量为坯料高度的20～40％，第二阶段的变形量为坯料高度的30～50％，两阶段总变形量为50％～70％,第一阶段变形结束后应变速率立即变化，无间隔保温时间；(2)锻造结束后，立即对锻件进行淬火。本发明能够以相对较小的变形量达到细化TC18钛合金β晶粒的目的。

摘要： 本发明公开了一种基于恒应变速率扭转的钛合金空心叶片成形方法，通过有限元模拟仿真技术获得叶片扭转过程的力‑位移变化关系，将得到的力‑位移曲线设定成PLC程序控制叶片精准成形，在确保零件外形精度的同时还极大的改善了现有航空发动机空心叶片热扭转过程中发生的凹陷、失稳等缺陷；通过不同温度及应变速率条件下的单向拉伸试验获取叶片材料本构关系，表征了叶片在恒应变速率扭转条件下的材料流动特性，对研究叶片的服役性能提供了理论基础。

摘要： 本发明涉及工业纯钛力学性能预测技术领域，具体涉及一种基于拉伸温度和应变速率的TA2工业纯钛焊接接头力学性能预测方法，不同温度及应变速率下TA2焊接接头的实验数据进行处理，建立关于TA2焊接接头应力应变曲线的MZA模型，对比JC模型、Arrhenius模型，得到了基于拉伸温度和应变速率的TA2工业纯钛焊接接头力学性能的MZA预测模型，这种MZA预测模型，准确率较高，适用性最好。

摘要： 本实用新型公开了一种原位监测低韧性材料在超低应变速率下形变的设备，包括底座，底座上设置有样品台、光栅尺和力学加载装置，样品台一侧设置有夹具A，相对的另一侧设置有夹具B，夹具A安装在力学加载装置上，样品台顶部设置有微观组织观测器，微观组织观测器、光栅尺和力学加载装置都连接在计算机上，计算机控制力学加载装置运动，力学加载装置为待测试样施加力，光栅尺实时测量待测试样的位移，并将信号反馈至计算机，形成伺服闭环控制系统，使待测试样在超低应变速率下运动，实现了低韧性材料在超低应变速率的形变，微观组织观测器能够全程动态监控低韧性材料试样在超低应变速率过程中发生的变形及失效行为。