[发明专利]材料试验机的自纠正快速压痕测试法

权利要求书

1.一种材料试验机的自纠正快速压痕测试法，其特征在于，包含以下步骤：

(1)、按照不同材料的国家规定标准制作标样材料，将该标样材料置于材料试验机的测试台上，开动材料试验机对试样进行固定载荷下的加载；

(2)、通过传感器获得多次压针压入和拔出过程中的载荷-深度曲线，并从曲线中的得到力学性能参数的参考值；

(3)、根据确定的参考值从步骤(2)中获得的多条载荷-深度曲线中选取三条载荷-深度曲线构成置信区间，所述的三条载荷-深度曲线分别为：a、一条最接近参考值的载荷-深度曲线；b、一条大于参考值2.5％～7.5％的载荷-深度曲线；c、一条小于参考值2.5％～7.5％的载荷-深度曲线；

(4)、将根据不同参考值，通过步骤(3)的方式得到的置信区间做取交集处理，得到总置信区间；

(5)、将测试材料置于材料试验机的测试台上，开动材料试验机对试样进行与步骤(1)相同的固定载荷下的加载；

(6)、通过传感器观察压针压入过程中的载荷-深度曲线，判断该曲线与总置信区间的关系：当载荷-深度曲线落在总置信区间中，则继续加载完成测试；当载荷-深度曲线超出总置信区间，则停止加载，进入卸载状态。

2.根据权利要求1所述的材料试验机的自纠正快速压痕测试法，其特征在于：所述的步骤(2)中的力学性能参数是屈服强度或抗拉强度。

3.根据权利要求1所述的材料试验机的自纠正快速压痕测试法，其特征在于：所述的步骤(3)中的参考值是平均值或方差。

4.根据权利要求2所述的材料试验机的自纠正快速压痕测试法，其特征在于：所述的力学性能参数通过如下计算步骤得到；

(1)、计算加载段的积分值：Wt；卸载段的积分值：We

Wt=Fmax*hmax3,We=B(hmax-hr)m+1m+1]]>

其中：h_max是压痕深度最大值；F_max是载荷最大值；h_r是卸载后的压痕深度；

(2)、采用拟合函数：F=B(h-h_r)^m对卸载段进行拟合得到：B，m；

(3)、计算接触刚度的量值：S=Bm(h_max-h_r)^(m-1)；

(4)、计算最终压痕面积A_max：

A_max=h_max²[9.96-12.64(1-α)+105.42(1-α)²-229.57(1-α)³+157.67(1-α)⁴]

其中α由式中，d为压头常数，当Vickers压头，d＝5

(5)、计算等效弹性模量：

式中，c^*为和压头形状有关的参数，对于Vickers压头，c^*=1.142；

(6)、根据公式A和公式B的联立，

公式A：C=Fh2=M1σ0.29(1+σyσ0.29)(M2+ln(E*σy))]]>其中：M₁=6.5，M₂=-1

公式B：σ0.29-σy0.29E*+11σyE*=1-0.142hrhmax-0.957(hrhmax)2]]>

计算得到屈服强度σ_y；抗拉强度σ_0.29。