中应变率下材料动态拉伸关键参数测试方法

白春玉; 刘小川; 周苏枫; 黎伟明; 舒挽

doi:10.11883/1001-1455(2015)04-0507-06

中应变率下材料动态拉伸关键参数测试方法

doi: 10.11883/1001-1455(2015)04-0507-06

中国飞机强度研究所，陕西西安 710065

基金项目: 中国飞机强度研究所创新基金项目

详细信息

作者简介:
白春玉(1984-), 男, 工程师, baichunyu2006@163.com

中图分类号: O347
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出版历程
- 收稿日期: 2013-11-29
- 修回日期: 2015-01-20
- 刊出日期: 2015-07-25

Material key parameters measurement method in the dynamic tensile testing at intermediate strain rates

Aircraft Strength Research Institute of China, Xi'an 710065, Shaanxi, China

摘要

摘要: 通过高速液压伺服材料试验机进行金属材料的中等应变率动态拉伸力学性能测试。为获取精确的动态拉伸载荷数据，提出了一种拉伸载荷的间接测量方法，在不改变试验机原有结构的情况下，解决了试验机自带载荷传感器测试数据在塑性段振荡导致材料真正动力学行为被掩盖的问题；通过数字图像相关的非接触测量方式进行动态拉伸应变的测量。实验验证表明，提出的载荷和应变测试方法可实现金属材料动态拉伸试验中的力学性能参数测试。
- 固体力学 /
- 中应变率 /
- 液压伺服试验机 /
- 动响应 /
- 图像处理
Abstract: In order to obtain dynamic tensile mechanical properties of metal materials under intermediate strain rate with servo-hydraulic machine, an indirect measurement method without changing the original structure of the testing maching is proposed to achieve accurate dynamic tensile load. The authentic dynamic behaviors are acquired at the plastic stage due to the oscillations of test data measured by the load cell integrated to the machine. In addition, the measurement of strain is solved in a non-contact mode relating to the digital image correlation method. The testing results indicate that both solutions developed in this paper can successfully test the mechanical properties in the dynamic tensile tests of metal materials.
- solid mechanics /
- intermediate strain rate /
- servo-hydraulic machine /
- dynamic response /
- image processing

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图 1 高速液压伺服材料试验机

Figure 1. High-speed servo-hydraulic machine

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图 2 高速拉伸试件

Figure 2. The especimen used for high-speed tensile

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图 3 试验机自带传感器安装位置图示

Figure 3. Transducer set-up in servo-hydraulic machine

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图 4 6 m/s拉伸速度下载荷传感器测试数据

Figure 4. Dynamic load data cell at the stretching speed of 6 m/s

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图 5 应变片连接及粘贴示意图

Figure 5. Circle connection and paste position of the strain gauges

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图 6 测试系统示意图

Figure 6. Sketch of testing system

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图 7 0.6 m/s拉伸速度下测试载荷数据

Figure 7. Force measurement data at the stretching speed of 0.6 m/s

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图 8 6 m/s拉伸速度下测试载荷数据对比

Figure 8. Force measurement data at the stretching speed of 6 m/s

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图 9 非接触测量应变数据

Figure 9. Local strain measurement data by digital speckle photographs

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图 10 4 m/s拉伸速度下应力-应变关系

Figure 10. Stress versus strain at the stretching speed of 4 m/s

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图 11 6 m/s拉伸速度下应力-应变关系

Figure 11. Stress versus strain at the stretching speed of 6 m/s

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图 12 10 m/s拉伸速度下应力-应变关系

Figure 12. Stress versus strain at the stretching speed of 10 m/s

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