基于锥形压入的材料力学性能测试方法研究

摘要：

通过压入测试以获取工程服役结构、小型构件和焊接结构焊缝过渡区的材料单轴本构关系参数,且根据材料本构关系参数来估算材料的压入硬度对于工程设计和安全评估有重要意义.对于幂律材料,本文依据锥形压入试验原理和弹塑性接触有限元分析(EPFEA),揭示了不同锥角的锥形压头其压入能量比与屈服应力之间存在线性关系,提出了基于能量原理预测金属材料本构关系部分关键参数(弹性模量、屈服应力和硬化指数)的CR-EMI (Constitutive Relationship based on Energy Method of Indentation)方法.同时,基于此种线性关系提出了由Hollomon本构关系模型参数预测硬度的H-EMI(Hardness based on Energy Method of Indentation)方法.通过对多种金属材料进行压入试验和有限元分析,验证了CR-EMI方法和H-EMI方法的有效性与精确性.

关键词：锥形压头、表征应力、有限元分析、压痕试验、CR-EMI、H-EMI

所属期刊栏目：34

分类号：V252(航空用材料)

资助基金：国家自然科学基金11072205;National Natural Science Foundation of China11072205

在线出版日期：2013-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1874-1883