應(yīng)變硬化指數(shù)實(shí)驗(yàn)新

1、南京理工大學(xué)南京理工大學(xué) 力學(xué)實(shí)驗(yàn)中心力學(xué)實(shí)驗(yàn)中心 (工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系列工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系列 ) 材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能 (變形與強(qiáng)度變形與強(qiáng)度) 1、拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)、彎曲、拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)、彎曲 2、靜載荷、動(dòng)載荷；常溫、高溫、靜載荷、動(dòng)載荷；常溫、高溫 3、常溫靜載拉伸試驗(yàn)、常溫靜載拉伸試驗(yàn)基本的試驗(yàn)基本的試驗(yàn) 4、金屬拉伸試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、金屬拉伸試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) GB2282002 試樣形狀、試驗(yàn)環(huán)境、試樣形狀、試驗(yàn)環(huán)境、 加載速度加載速度 材料的力學(xué)性能材料的力學(xué)性能 (變形與強(qiáng)度變形與強(qiáng)度) 、 彈性模量彈性模量 E、屈服極限、屈服極限s 、 強(qiáng)度極限強(qiáng)度極限b 延伸率延伸率 、截面收縮

2、率、截面收縮率 GB2282002 測(cè)定測(cè)定應(yīng)變硬化指數(shù)應(yīng)變硬化指數(shù) n GB5028-85 試樣形狀、加載速度、試驗(yàn)環(huán)境試樣形狀、加載速度、試驗(yàn)環(huán)境一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊弧?shí)驗(yàn)?zāi)康?1、測(cè)定低碳鋼的、測(cè)定低碳鋼的彈性模量彈性模量 E、屈服極限、屈服極限 、 強(qiáng)度極限強(qiáng)度極限 、延伸率、延伸率 、截面收縮率、截面收縮率 ； 2、觀察在拉伸過(guò)程中的各種現(xiàn)象，繪制拉伸圖、觀察在拉伸過(guò)程中的各種現(xiàn)象，繪制拉伸圖 (P(P曲線曲線) ) ； 3、繪制繪制真應(yīng)力真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線真應(yīng)變曲線s-e， 測(cè)定測(cè)定應(yīng)變硬化指數(shù)應(yīng)變硬化指數(shù)n 拉拉 伸伸 試試 驗(yàn)驗(yàn)sb二、設(shè)備及測(cè)試系統(tǒng)二、設(shè)備及測(cè)試系統(tǒng) 、電子萬(wàn)能材料

3、試驗(yàn)機(jī)、電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī) (載荷、變形、位移載荷、變形、位移)主機(jī)主機(jī)測(cè)試測(cè)試控控制制微機(jī)處理系統(tǒng)微機(jī)處理系統(tǒng)CSS44200 設(shè)備及測(cè)試系統(tǒng)設(shè)備及測(cè)試系統(tǒng)2 、變形傳感器、變形傳感器 (引伸儀引伸儀) 型型 號(hào)號(hào) YJ Y11 標(biāo)標(biāo) 距距 L 50 mm 量量 程程 L 5mm光電位移編碼器光電位移編碼器 ( 位移傳感器位移傳感器） 上橫梁上橫梁 傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)(立柱、絲杠立柱、絲杠) 活活 動(dòng)動(dòng) 橫梁橫梁 負(fù)荷傳感器負(fù)荷傳感器 上、下夾頭上、下夾頭 引伸計(jì)引伸計(jì) （變形傳感器（變形傳感器）工作臺(tái)工作臺(tái)(壓縮、彎曲壓縮、彎曲)Css-44200 為了使試驗(yàn)結(jié)果具有可比性，按為了使試驗(yàn)結(jié)果

4、具有可比性，按GB228-2002GB228-2002規(guī)規(guī)定加工成標(biāo)準(zhǔn)試件。定加工成標(biāo)準(zhǔn)試件。 對(duì)園試件，試件的標(biāo)距對(duì)園試件，試件的標(biāo)距 L L0 0 與與 d d0 0 有有 L L0 0 =10 d=10 d0 0 和和 L L0 0 = 5 d= 5 d0 0工作部分工作部分夾持部分夾持部分過(guò)渡部分過(guò)渡部分三、三、實(shí)驗(yàn)原理與方法實(shí)驗(yàn)原理與方法 彈性階段彈性階段 屈服階段屈服階段 強(qiáng)化階段強(qiáng)化階段 局部變形階段局部變形階段 1 1、 低碳鋼拉伸低碳鋼拉伸低碳鋼低碳鋼彈性模量彈性模量 E的測(cè)定的測(cè)定 ( P 、 YJY-11 )2.應(yīng)變硬化指數(shù)應(yīng)變硬化指數(shù)n的的測(cè)定測(cè)定GB5028-85 名

5、義名義應(yīng)力應(yīng)力- 應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線 真實(shí)真實(shí)應(yīng)力應(yīng)力- 應(yīng)變曲線和應(yīng)變曲線和工程應(yīng)力應(yīng)變曲線工程應(yīng)力應(yīng)變曲線 應(yīng)變硬化指數(shù)應(yīng)變硬化指數(shù)n 反映了金屬材料抵抗均勻塑性變形的能力反映了金屬材料抵抗均勻塑性變形的能力。繪制繪制真應(yīng)力真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線真應(yīng)變曲線S-e )1ln(0llldleSAF 0SdAAdSdFSdSAdA真應(yīng)力真應(yīng)力 S=F/A根據(jù)塑性變形時(shí)體積不變的條件0dV10ddeLdLAdALdAAdLALV SdSAdA 聯(lián)立求解得：)1 (dedSSSdSAdA1dAdA繪制繪制真應(yīng)力真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線真應(yīng)變曲線S-e n - 應(yīng)變硬化指數(shù)應(yīng)變硬化指數(shù)S-e:在拉伸曲線上確定幾個(gè)

6、點(diǎn)的在拉伸曲線上確定幾個(gè)點(diǎn)的 、 ；分別換算成分別換算成S、e 。然后制作。然后制作 - 曲線，斜率即為所求的曲線，斜率即為所求的n值。值。slgelg應(yīng)變硬化指數(shù)的工程意義：應(yīng)變硬化指數(shù)的工程意義：n值大，則構(gòu)件承受偶然過(guò)載的能力大，值大，則構(gòu)件承受偶然過(guò)載的能力大，從而保證構(gòu)件的安全。從而保證構(gòu)件的安全。應(yīng)變硬化指數(shù)應(yīng)變硬化指數(shù)應(yīng)變硬化指數(shù)應(yīng)變硬化指數(shù)測(cè)定的機(jī)械性能的數(shù)值修約，按照測(cè)定的機(jī)械性能的數(shù)值修約，按照GB1.1GB1.18181執(zhí)行。執(zhí)行。5 5、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)修約、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)修約 (GB22887)(GB22887)若應(yīng)力在若應(yīng)力在2002001000MPa1000MPa范圍，范圍，應(yīng)力計(jì)算的尾數(shù)應(yīng)力計(jì)算的尾數(shù)2.52.5，則舍去；，則舍去； 計(jì)算的尾數(shù)計(jì)算的尾數(shù)2.52.5或或7.5,7.5,則取則取5 5； 計(jì)算的尾數(shù)計(jì)算的尾數(shù)7.57.5，則取，則取1010四、結(jié)果分析及數(shù)據(jù)整理四、結(jié)果