[发明专利]一种适用于金属材料的应变率动态拉伸载荷间接测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料动态力学性能测试技术领域，特别是涉及一种适用于金 属材料的应变率动态拉伸载荷间接测试方法。

背景技术

材料的力学性能是工程材料的重要使用性能，许多材料特性对应变率非 常敏感，当结构受到鸟撞、坠撞等冲击载荷作用时，材料表现出的力学性能明 显不同于静态和准静态加载情况，因此，在进行结构的抗冲击分析和设计时， 需要材料的动态力学性能数据作为基本的输入条件。

在不同的应变率范围内，决定材料力学性能的主要因素往往是不一样的， 这就需要对不同应变率范围采用不同的方式来获得材料的力学性能，基于高速 液压伺服材料试验机，可进行金属材料的动态拉伸试验，获得材料在中等应变 率范围内的力学特性，受加载系统惯性效应和测试系统动态特性的影响，当试 验机作动缸拉伸速度超过1m/s时，自带的载荷传感器测试载荷数据出现较大 的振荡，掩盖了材料的真实动态力学行为。因此，在高速拉伸情形下，载荷传 感器测试的动态拉伸载荷数据是不精确的，需要探寻新的动态拉伸载荷测试方 法，以满足金属材料动态拉伸试验中拉伸载荷的测试。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述 缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于金属材料的应变率动态拉伸载荷间接 测试方法来克服或至少减轻现有技术的中的至少一个上述缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种适用于金属材料的应变率动态拉伸载 荷间接测试方法，所述试验件包括试验件下部非试验段、试验件试验段以及试 验件上部非试验段，所述适用于金属材料的应变率动态拉伸载荷间接测试方法 包括如下步骤：步骤1：将试验件安装在高速液压伺服材料试验机上，其中， 试验件下部非试验段两侧对等位置贴应变片；步骤2：将非测试试验件的与试 验件安装应变片的相同位置处安装补偿应变片，并与所述步骤1中的试验件组 成惠斯顿全桥电路；步骤3：使试验件进行动态拉伸试验；步骤4：获取应变 片参数数据、惠斯顿全桥电路参数数据以及试验件参数数据；步骤5：根据所 述步骤4中的应变片参数数据以及惠斯顿全桥电路参数数据以及公式，获得所 述试验件下部非试验段的应变；步骤6：根据所述步骤4中的试验件参数以及 所述步骤5中的试验件下部非试验段的应变，通过公式计算试验件在动态拉伸 试验过程中的拉伸载荷。

优选地，所述试验件与所述非测试试验件为相同的试验件。

优选地，所述应变片参数数据包括应变片灵敏系数；所述惠斯顿全桥电 路参数数据包括放大器输出电压以及放大器激励电压；所述试验件参数包括弹 性模量以及非试验段截面积。

优选地，步骤5中的公式具体为：

ϵb(t)=2UNKV;]]>其中，

U—放大器输出电压；V—放大器激励电压；K—应变片灵敏系数；ε_b(t) 为试验件下部非试验段的应变。

优选地，所述步骤6中的公式为：

F＝E_bε_b(t)A_b；其中，

Eb—弹性模量；Ab—非试验段截面积；ε_b(t)为试验件下部非试验段的 应变。