Page 21 - 理化检验-物理分册 2021年第六期

高怡斐, 等: 拉伸试验方法 A2 的横梁位移速率补偿方法

, 这样式( 29 ) 可以表示为 式( 32 ) 即为考虑试验机系统伸长分量时的补偿
设上式右边参数 K 1≅K 2
·
· 需通过预
横梁位移速率 v c , c 的表达式。式中 e p , m
e p 2
v c2 = v c1 ( 30 ) 备试验进行测定。预备试验时, 用已知或指定横梁
·
e p 1
·
·
是寻找出的补偿横梁位移速 位移速率v c= e L L c 在相同试验设备上采用方法
假定式( 30 ) 的v c2 c
· A2 拉伸 试 样 链。 根 据 试 样 拉 伸 的 应 变 - 时 间 曲 线
, 应是
率v c , c , 那么与 v c , c 直接对应的应变速率 e p 2
· ( 见
点) 处 所 要 求 的 应 变 速 率 ( e p -t 曲线) 测定感兴趣点相应的应变速率e p , m
感兴趣点 m ( 比 如 R p 0.2
图4 ) 和按式( 25 ) 计算比值 K 。一旦完成试验, 便可
·
( 即目标应变速率, 比如 0.00025s )。类似
-1
e p , re q
。
是预备试验时所采用的已知横梁位移
按照式( 32 ) 计算补偿横梁位移速率v c , c
地, 假定v c1
从式( 31 ) 和式( 16 ) 可以见到, 两式相同, 这表
·
, 应是感兴
明:“ 斜率补偿” 方法和“ K 值补偿” 方法分别得到的
速率v c , 与v c1 直接对应的应变速率e p 1
·
, 这样
补偿横梁位移速率表达式( 32 ) 和式( 16 ) 两者等效。
趣点 m ( 比如 R p 0.2 点) 处测量的应变速率e p , m
式( 30 ) 可写成:
· / /
3 支持假设参数 K 1≅K 2 和 m 1 M 1≅m 2 M 2
e p , re q
v c 的试验数据和分析
v c , c= ( 31 )
·
e p , m
将式( 22 ) 代入上式得到: 感兴趣点的比
文献[ 3 ] 的表 2 给出了关于 R p 0.2
· ·
e L 处感兴趣点的比
e p , re q · c · ·
c e p , re q L c=Ke p , re q L c
v c , c= e L L c= 值 K y 和在弹性阶段的 80%R p 0.2
·
·
e p , m
e p , m
值 K e 的测定结果, 摘录于表 1 。试验用试样材料为

( 32 ) 钛合金( R p 0.2=977MPa , E=120GPa )。
与 K 值试验数据
表 1 横梁位移速率 v c

Tab 1 Crossheaddis p lacementratev c andKvaluetestdata

横梁位移速率 测量的应变速率 L c 估计的应变 K
方法 试验机型号
·
·
-1
/
v c mm · s ) e p , m s -1 速率 e L s -1 K e K y
/
/(
c

弹: 0 .00054 3.70
A2 0.002L c 0.002
屈: 0.001757 1.14

弹: 0.00021 3.95

A2 MTSC5.105 0.00083L c 0.00083
屈: 0.000733 1.13

弹: 0.000064 3.91
A2 0.00025L c 0.00025
屈: 0.000207 1.21
K 平均值 3.85 1.16

弹: 0.000116 2 .16
A2 0.00025 L c 0.00025
屈: 0.000241 1.04

ZWICKZ600
弹: 0.0003879 2.14
A2 0.00083L c 0.00083
屈: 0.000792 1.05
K 平均值 2.15 1.04

弹: 0.000098 2.55
A2 0.00025 L c 0.00025
屈: 0.000228 1.10

ZWICKZ250
弹: 0.000321 2.59
A2 0.00083L c 0.00083
屈: 0.000788 1.05
K 平均值 2.57 1.08

处测定, 下标 e和 y 分别表示弹性状态和塑性屈服状态。
注: 1. K 值按照式( 25 ) 计算, K e 和K y 分别为相应于 80%R p 0.2 和 R p 0.2
·
2. 计算 K 值时, 式( 25 ) 中的 e L 采用了名义值( 即 L c 估计的应变速率)。
c
从 K 值测量结果来看, 对于同一试验设备、 相 本质上 的 差 别 ), 而 横 梁 位 移 速 率 试 验 范 围 从
同试样、 相同感兴趣点( 即同一性能点) 情况, K 值 0.00025L c 至 0.002L c 相差 8 倍。据此可以认为,

测试结果的分散性见表 2 。 对于相同感兴趣点, K 值基本不随横梁位移速率的
从表 2 的分散性来看, 相同试样和相同试验设 变化而变化, 是近似恒定值 [ 3 ] 。这一结论有力支持
备采用不同的横梁位移速率的试验, 对于相同感兴 的假设, 进一
/
/
了参数 K 1≅K 2 和 m 1 M 1≅m 2 M 2
趣点的 K 值的分散性在 4% 以内, 差别并不大( 无
步分析如下。
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