CN111272552B - 一种变速率拉伸曲线评价方法 - Google Patents

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Abstract

一种变速率拉伸曲线评价方法，将金属动态变形理论与流变规律相结合，将应变速率与材料的屈服及抗拉强度相关联，以0.2％～1％为标准，通过实测各应变速率下每个试样的屈服及抗拉强度来评价变速率工程应力应变曲线。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明一种变速率拉伸曲线评价方法，克服了现有方法随机误差较大等缺点，能够准确评价出合理的变速率工程应力应变曲线范围，实现处理后的有效应力应变曲线互不交叠，满足CAE碰撞仿真需求。

Description

一种变速率拉伸曲线评价方法
技术领域
本发明涉及汽车板动态性能检测技术领域，尤其涉及一种变速率拉伸曲线评价方法。
背景技术
金属材料在不同应变速率条件下的有效应力应变曲线，是汽车主机厂在CAE碰撞分析过程中准确评价材料真实变形状态必不可少的关键数据。为了获取互不交叠的有效应力应变曲线，材料在同一应变速率条件下往往需要进行多次试验，并且随着应变速率的提高，得到的应力应变数据会呈一定趋势增加，而应变速率越高，试验机的拉伸速度越快，产生的随机误差也就更加明显，从而造成在同一应变速率条件下每次试验获取的工程应力应变曲线会有较大差异。如果不能在同一应变速率下准确选择合理的曲线，最终通过材料本构方程处理后的有效应力应变曲线将互相交叠，导致试验失败。因此，合理选择材料的变速率工程应力应变曲线十分重要。
现在并没有任何的评价方法来准确选取合适的曲线进行数据处理，而是直接将所有工程应力应变曲线全部处理成有效应力应变曲线。这种方法费时费力，而且随机误差较大，尤其是经常会出现处理后的曲线互相交叠的失效曲线，然后再反复做补充试验，工作效率较低，不能适应科研试验的需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种变速率拉伸曲线评价方法，克服了现有方法随机误差较大等缺点，能够准确评价出合理的变速率工程应力应变曲线范围，实现处理后的有效应力应变曲线互不交叠，满足CAE碰撞仿真需求。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种变速率拉伸曲线评价方法，将金属动态变形理论与流变规律相结合，将应变速率与材料的屈服及抗拉强度相关联，以0.2％～1％为标准，通过实测各应变速率下每个试样的屈服及抗拉强度来评价变速率工程应力应变曲线，其具体方法和步骤为：
1)按照实际需求设置出2种及以上不同的应变速率，在同一应变速率下选择3个及以上的试样进行变速率拉伸试验；
2)获取每个试样在不同应变速率下的工程应力应变曲线及屈服、抗拉强度；
3)当应变速率不超过100时，按照从小到大的顺序，依次将相邻2个应变速率下每个试样的屈服和抗拉强度进行比较，如果应变速率每增加1倍，材料的屈服和抗拉强度提高在0.2％～1％范围内，则该试样的曲线满足互不交叠的处理要求，如果应变速率每增加2倍，材料的屈服和抗拉强度提高在(0.2％～1％)×2＝0.4％～2％范围内，则该试样的曲线满足互不交叠的处理要求，以此类推；反之，若材料的屈服和抗拉强度提高不在对应范围内，则该试样不能满足处理要求；
4)当应变速率超过100时，按照从小到大的顺序，依次将相邻2个应变速率下每个试样的屈服和抗拉强度进行比较，如果应变速率每增加1倍，材料的屈服和抗拉强度提高在2％～10％范围内，则该试样的曲线满足互不交叠的处理要求，如果应变速率每增加2倍，材料的屈服和抗拉强度提高在(2％～10％)×2＝4％～20％范围内，则该试样的曲线满足互不交叠的处理要求，以此类推；反之，若材料的屈服和抗拉强度提高不在对应范围内，则该试样不能满足处理要求；
5)将每个应变速率下满足处理要求的工程应力应变曲线进行数据处理，即可得到材料在不同应变速率下互不交叠的有效应力应变曲线。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明一种变速率拉伸曲线评价方法，克服了现有方法随机误差较大等缺点，能够准确评价出合理的变速率工程应力应变曲线范围，实现处理后的有效应力应变曲线互不交叠，满足CAE碰撞仿真需求。
附图说明
图1是实施例1的工程应力应变曲线。
图2是实施例1的有效应力应变曲线。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明：
一种变速率拉伸曲线评价方法，将金属动态变形理论与流变规律相结合，将应变速率与材料的屈服及抗拉强度相关联，以0.2％～1％为标准，通过实测各应变速率下每个试样的屈服及抗拉强度来评价变速率工程应力应变曲线，其具体方法和步骤为：
1)按照实际需求设置出2种及以上不同的应变速率，在同一应变速率下选择3个及以上的试样进行变速率拉伸试验；
2)获取每个试样在不同应变速率下的工程应力应变曲线及屈服、抗拉强度；
3)当应变速率不超过100时，按照从小到大的顺序，依次将相邻2个应变速率下每个试样的屈服和抗拉强度进行比较，如果应变速率每增加1倍，材料的屈服和抗拉强度提高在0.2％～1％范围内，则该试样的曲线满足互不交叠的处理要求，如果应变速率每增加2倍，材料的屈服和抗拉强度提高在(0.2％～1％)×2＝0.4％～2％范围内，则该试样的曲线满足互不交叠的处理要求，以此类推。反之，若材料的屈服和抗拉强度提高不在对应范围内，则该试样不能满足处理要求；
4)当应变速率超过100时，按照从小到大的顺序，依次将相邻2个应变速率下每个试样的屈服和抗拉强度进行比较，如果应变速率每增加1倍，材料的屈服和抗拉强度提高在2％～10％范围内，则该试样的曲线满足互不交叠的处理要求，如果应变速率每增加2倍，材料的屈服和抗拉强度提高在(2％～10％)×2＝4％～20％范围内，则该试样的曲线满足互不交叠的处理要求，以此类推。反之，若材料的屈服和抗拉强度提高不在对应范围内，则该试样不能满足处理要求；
5)将每个应变速率下满足处理要求的工程应力应变曲线进行数据处理，即可得到材料在不同应变速率下互不交叠的有效应力应变曲线。
实施例1：
1)按照实际需求设置出0.01、0.1、1、10、100、200、400这7种应变速率，在同一应变速率下选择3个试样进行变速率拉伸试验。
2)获取每个试样在不同应变速率下的工程应力应变曲线(如图1所示)及屈服、抗拉强度(如表1所示)。
表1
Figure BDA0002394845710000031
Figure BDA0002394845710000041
3)当应变速率不超过100时，按照从小到大的顺序，依次将0.01和0.1、0.1和1、1和10、10和100应变速率下每个试样的屈服和抗拉强度进行比较，当前应变速率增加10倍，如果材料的屈服和抗拉强度提高在2％～10％范围内，则该试样的曲线满足互不交叠的处理要求。反之，若材料的屈服和抗拉强度提高不在2％～10％范围内，则该试样不能满足处理要求。
4)当应变速率超过100时，按照从小到大的顺序，依次将100和200、200和400应变速率下每个试样的屈服和抗拉强度进行比较，当前应变速率增加1倍，如果材料的屈服和抗拉强度提高在2％～10％范围内，则该试样的曲线满足互不交叠的处理要求。反之，若材料的屈服和抗拉强度提高不在2％～10％范围内，则该试样不能满足处理要求。
5)将每个应变速率下满足处理要求的工程应力应变曲线0.01-2、0.1-1、1-2、10-2、100-1、200-1、400-3进行数据处理，即可得到材料在不同应变速率下互不交叠的有效应力应变曲线，如图2所示。

Claims (1)

1.一种变速率拉伸曲线评价方法，其特征在于，将金属动态变形理论与流变规律相结合，将应变速率与材料的屈服及抗拉强度相关联，以0.2％～1％为标准，通过实测各应变速率下每个试样的屈服及抗拉强度来评价变速率工程应力应变曲线，其具体方法和步骤为：
1)按照实际需求设置出2种及以上不同的应变速率，在同一应变速率下选择3个及以上的试样进行变速率拉伸试验；
2)获取每个试样在不同应变速率下的工程应力应变曲线及屈服、抗拉强度；
3)当应变速率不超过100时，按照从小到大的顺序，依次将相邻2个应变速率下每个试样的屈服和抗拉强度进行比较，如果应变速率每增加1倍，材料的屈服和抗拉强度提高在0.2％～1％范围内，则该试样的曲线满足互不交叠的处理要求，如果应变速率每增加2倍，材料的屈服和抗拉强度提高在(0.2％～1％)×2＝0.4％～2％范围内，则该试样的曲线满足互不交叠的处理要求，以此类推；反之，若材料的屈服和抗拉强度提高不在对应范围内，则该试样不能满足处理要求；
4)当应变速率超过100时，按照从小到大的顺序，依次将相邻2个应变速率下每个试样的屈服和抗拉强度进行比较，如果应变速率每增加1倍，材料的屈服和抗拉强度提高在2％～10％范围内，则该试样的曲线满足互不交叠的处理要求，如果应变速率每增加2倍，材料的屈服和抗拉强度提高在(2％～10％)×2＝4％～20％范围内，则该试样的曲线满足互不交叠的处理要求，以此类推；反之，若材料的屈服和抗拉强度提高不在对应范围内，则该试样不能满足处理要求；
5)将每个应变速率下满足处理要求的工程应力应变曲线进行数据处理，即可得到材料在不同应变速率下互不交叠的有效应力应变曲线。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112284894B (zh) * 2020-09-14 2023-03-28 中国科学院金属研究所 一种高强度低合金耐候结构钢的高温拉伸试验方法
CN112345348B (zh) * 2020-09-14 2023-03-28 中国科学院金属研究所 一种高强度低合金耐候结构钢的拉伸试验方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006064574A (ja) * 2004-08-27 2006-03-09 Choonpa Zairyo Shindan Kenkyusho:Kk 超音波材料評価方法及び装置
CN103792143A (zh) * 2014-02-12 2014-05-14 奇瑞汽车股份有限公司 一种单轴拉伸全程真应力应变曲线的快速获取方法
CN105300788A (zh) * 2014-07-16 2016-02-03 鞍钢股份有限公司 一种高温拉伸速率的设定方法
CN105445115A (zh) * 2015-12-29 2016-03-30 湖北航天化学技术研究所 一种粘弹材料低温力学性能优劣的评价方法
CN109781531A (zh) * 2019-03-15 2019-05-21 本钢板材股份有限公司 一种预测材料高温高应变速率下的应力应变曲线的方法
CN110532658A (zh) * 2019-08-22 2019-12-03 中汽研（天津）汽车工程研究院有限公司 一种金属材料动态高速拉伸试验数据的处理方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020077795A1 (en) * 2000-09-21 2002-06-20 Woods Joseph Thomas System, method and storage medium for predicting impact performance of thermoplastic
JP6455880B2 (ja) * 2015-01-21 2019-01-23 学校法人早稲田大学 鋳造シミュレーション方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006064574A (ja) * 2004-08-27 2006-03-09 Choonpa Zairyo Shindan Kenkyusho:Kk 超音波材料評価方法及び装置
CN103792143A (zh) * 2014-02-12 2014-05-14 奇瑞汽车股份有限公司 一种单轴拉伸全程真应力应变曲线的快速获取方法
CN105300788A (zh) * 2014-07-16 2016-02-03 鞍钢股份有限公司 一种高温拉伸速率的设定方法
CN105445115A (zh) * 2015-12-29 2016-03-30 湖北航天化学技术研究所 一种粘弹材料低温力学性能优劣的评价方法
CN109781531A (zh) * 2019-03-15 2019-05-21 本钢板材股份有限公司 一种预测材料高温高应变速率下的应力应变曲线的方法
CN110532658A (zh) * 2019-08-22 2019-12-03 中汽研（天津）汽车工程研究院有限公司 一种金属材料动态高速拉伸试验数据的处理方法

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