Gleeble高温拉伸样品标距段的选定对拉伸曲线的影响

Gleeble热模拟试验机是目前测定金属材料在高温条件下力学性能的主要设备之一。利用该设备进行高温拉伸试验时,样品属于局部加热,中间温度最高,向两侧随距离增大温度呈现递减状态,因此常选用温差在50~100℃范围内的区域作为标距段长度来获取最终的拉伸曲线。该文选取了两种棒材和两种板材,对其分别进行600、800和1000℃的高温处理,获得不同样品的加热区域温度分布情况,进而给出推荐的标距段长度。随后对4种样品分别进行800℃、应变速率0.1/s下的高温拉伸试验,获得不同标距长度下样品的高温拉伸曲线。通过对曲线结果进行分析,给出利用该设备进行高温拉伸时的样品选用和标距范围的建议。

基于液压胀破测试方法的聚合物防水膜多轴拉伸性能表征

本研究设计了一种基于液压胀破的多轴拉伸测试装置和数据处理方法,以准确表征聚合物防水膜的拉伸性能。测试结果显示:随着防水膜厚度的增加,拉伸峰值应力降低;随着试件直径的增加,拉伸峰值应力增加;与单轴拉伸相比,多轴拉伸避免了“颈缩”效应,断裂伸长率降低;防水膜的应力-应变曲线符合线性应变强化弹塑性模型,并可通过多轴拉伸试验拟合得到相关参数。结论表明,多轴拉伸方法结果更接近实际工况下的应力-应变响应,可为合理评估防水膜在工程环境中的力学性能提供参考和借鉴。

基于二阶链式子区的金属拉伸试验DIC辅助测试方法

为提高金属材性试验的测量精度和测试效率,在传统拉伸试验方法的基础上引入数字图像相关(Digital Image Correlation, DIC)技术,提出相应形变测量理论及方法。基于拉伸试件的颈缩变形特征,提出链式形变测量理论,该理论通过一种跟随表面形状变化而自由变形的柔性链条来表征各阶段的试件形变。进一步通过设置多个连续且等尺寸的DIC二阶链式子区,采用DIC亚像素算法得到任意变形时刻的链式子区角点坐标,并进一步得到沿试件长度方向的柔性离散链形变结果,实现对试件各处应变、颈缩极值点等的求解,从而建立了一套完整的金属拉伸试验DIC辅助测试方法。开展了多个标准金属试件的拉伸试验,通过与引伸仪、靶标图像测量等传统方法对比,验证了该文方法对颈缩效应、弹性模量、极限伸长率、真实应力-应变曲线等金属材性指标具备较高测量精度及有效性,同时该文方法能够实现高度自动化测量,可在金属拉伸试验领域进行工业化推广普及。

β成核剂对PPH拉伸双屈服行为的影响

均聚聚丙烯(PPH)广泛应用于制备餐盒和编织袋,加入β成核剂后,改善了PPH的韧性,但是,关于β成核剂对其拉伸双屈服行为影响的研究仍较少。因此,将β成核剂加入PPH熔体中,制备β⁃PPH粒料,再进行注射成型,得到样条测试其性能。将β成核剂加入PPH后,熔融曲线中出现了明显的β晶型熔融峰,随着其结晶峰值温度的升高,PPH的结晶能力得到提高,当β成核剂的含量为0.2%时,PPH中β晶型的相对含量达到最大值,其值为49.8%,断裂伸长率达到最佳;当β成核剂的添加量大于0.2%时,PPH中β晶型的相对含量逐渐降低,断裂伸长率下降。采用50 mm/min的速率进行拉伸,PPH发生高应力的双屈服行为,其第二次屈服应力值为35.53 MPa。而β⁃PPH的2次屈服应力值均较低,与β⁃PPH的第一次屈服应力值相比,其第二次屈服应力值更低,第一个屈服阶段,β⁃PPH产生应力发白现象且温度无明显变化;第二个屈服阶段,β⁃PPH产生局部颈缩且有明显温升现象。随着β成核剂含量的增大,β⁃PPH的第一次屈服应变值、第一次屈服应力值及第二次屈服应力值均减小,第二次屈服应变值增大。

沙漠砂PE纤维ECC的拉伸性能与本构模型研究

采用中国新疆本地原材料沙漠砂替代部分天然砂,以聚乙烯(Polyethylene,PE)纤维掺量及水胶比为变量,进行超高韧性水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composite,ECC)的单轴拉伸试验,分析不同材料组分对沙漠砂聚乙烯纤维超高韧性水泥基复合材料试件单轴拉伸性能的影响规律.通过对其单轴拉伸应力-应变关系的分析,考虑纤维掺量、水胶比参数变化,采用最小二乘法对其本构进行回归分析,在试件的强化阶段使用非线性曲线表示,建立沙漠砂聚乙烯纤维超高韧性水泥基复合材料的拉伸本构模型.结果表明:所建拉伸本构模型可以较好地预测PE-ECC的拉伸应力-应变关系,与试验结果吻合较好.

基于随机骨料分布模型的混凝土细观拉伸损伤数值分析

基于混凝土塑性损伤本构模型和二维随机骨料模型,模拟混凝土在单轴拉伸荷载下的细观裂纹的萌发和扩展行为,通过变化参数分析多相特性(如骨料的形状和面积分数、界面性能等)对应力-应变关系的影响。结果表明:细观计算可将骨料简化成圆形;骨料的形状对混凝土的抗拉强度影响较小;骨料面积分数和ITZ界面性能对试样损伤裂隙发展路径有显著影响。由于骨料面积分数的增加,混凝土抗拉强度和弹性模量都有增大的趋势;ITZ抗拉强度对混凝土中裂缝的萌发和扩展有明显的影响。

新型岩石直接拉伸试验对中装置研制及应用

岩石直接拉伸试验中普遍存在受拉偏心的问题,使得试验的成功率较低。该文研制了一套岩石直接拉伸试验对中装置,包括黏接对中装置和动态拉伸对中装置两部分,可直接匹配万能试验机和标准岩石试件使用。为验证该装置的可靠性,对8种不同类型的岩样开展了直接拉伸试验,准确获得了岩石抗拉强度、拉伸弹性模量等拉伸力学参数,以及岩石拉伸全应力-应变曲线,证明装置能够有效解决直接拉伸试验中岩石试件偏心受力的问题,也为工程提供了重要的直接拉伸力学参数。

4种常见乔木单根拉伸的应力应变曲线分析

选取华北地区河北省北沟林场4种常见乔木油松、白桦、落叶松、蒙古栎进行拉伸试验,分析了直径、根长和拉伸速率对其应力应变曲线的影响。试验结果表明,乔木单根的应力应变曲线整体都为单峰曲线,没有出现明显的径缩现象,4种乔木的应力应变曲线都表现出弹塑性材料特征。相同加载条件,同一直径径级水平下,白桦和蒙古栎的抗拉力学性能比较接近,均具有较大的弹性模量、抗拉强度和较小的极限延伸率;油松和落叶松的力学性能接近,具有较小的弹性模量及抗拉强度和较大的极限延伸率。随着直径的增加,乔木根的弹性模量、极限延伸率和抗拉强度均降低。随着根长的增加,落叶松的弹性模量表现为下降的趋势,而其余3种乔木的弹性模量均表现出上升的趋势。极限延伸率、抗拉强度均与根长成负相关。速率的增加使得根系更容易被拉断破坏,白桦和落叶松的弹性模量、抗拉强度均与拉伸速率成负相关,极限延伸率与拉伸速率成正相关。

一种新型的拉伸应力应变曲线规律研究

研究发现低层错能的亚稳材料低温拉伸存在一种新型的应力应变曲线．曲线表现为弹塑性失稳εｐｈ 、应力平台εＬ 及硬化指数ｎ 为不恒值的３ 个特点．试验结果表明：εｐｈ 、εＬ 随应变率增加而增大，硬化率ｄσ／ｄε与硬化指数ｎ 随应变量的增加呈抛物线型．弹塑性失稳及应力平台本质上不同于稳定态材料的上、下屈服及屈服平台，而是由相变引起的新的屈服机制，即弹塑性失稳是应变诱发马氏体转变的起始状态。

三峡三级配混凝土轴向拉伸应力-变形全曲线

采用自行组装的轴向拉伸装置成功地测得三峡三级配混凝土轴向拉伸应力变形全曲线 (试件截面尺寸为 2 5 0mm× 2 5 0mm) ,并根据实测资料进行数学拟合 ,建立了形式较为简单、参数求解方便、具有工程实用价值的数学表达式 .

混凝土单轴直接拉伸应力-应变全曲线试验方法

在参阅国内外大量文献资料的基础上,对混凝土单轴直接拉伸应力-应变全曲线的试验条件进行了评述,对拉伸应力-应变全曲线不同试验方法的优缺点进行了分析.

混凝土拉伸应力—应变全曲线实验测定的条件

对影响实验测定混凝土应力－应变全曲线的主要因素作了探讨，除分析了试验机的刚度影响外，还特别讨论了试件尺寸对试验结果的影响，提出了实验测试稳定的拉伸应力－应变全曲线必须具备的前提条件．

混凝土拉伸软化曲线确定方法的对比研究

混凝土拉伸软化曲线(σ—w曲线)是评价混凝土断裂性能的重要指标.由σ—w曲线(简称软化曲线),经数值模拟分析,就可预测混凝土结构的宏观断裂行为.采用三峡大坝混凝土的施工配合比,制作不同强度、骨料粒径的5组25个试件进行直拉断裂试验.基于直接拉伸试验结果和混凝土断裂力学分析,由直拉法确定混凝土的软化关系表达式.采用相同的材料和配合比制作5组20个楔入劈拉试件,测试其荷载—裂缝口张开位移(P—CMOD)曲线,并基于改进进化算法的逆推法确定混凝土软化曲线.对比分析逆推法和直拉法获得的软化曲线,验证用逆推法确定混凝土软化曲线的可行性.

双组分纤维束拉伸曲线特征指标及应用研究

针对纤维束拉伸曲线的峰后区间特征 ,首次提出了描述其特征的 9个新指标 ,即后断裂伸长、后断裂伸长率、相对后断裂伸长率、后断裂功、断裂总功、后断裂功系数、后区 1 2负荷伸长率、后区 1 2伸长负荷率、后断裂效率。

变刚度纤维曲线铺放复合材料层合板的有限元建模和拉伸特性分析

通过对变刚度铺放路径进行数学建模,得到变刚度复合材料层合板的拓扑构型,对复合材料层合板内每个离散单元的每个铺层进行纤维角度和铺层厚度的独立设计。然后将拓扑构型数据导入有限元分析软件GENESIS中,实现层合板铺层信息的可视化显示和拉伸性能的分析,得出层合板的弹塑性本构关系。通过仿真数据与实验测试数据进行对比,得出在所构建的变刚度复合材料层合板模型上进行拉伸实验仿真的准确度可达95%。该方法不仅可以可视化地展现出铺放过程中发生重叠的位置、整个复合材料层合板的厚度分布以及每层上铺放角的分布,还可对其在弹塑性范围内的拉伸性能进行精确仿真。

混凝土拉伸软化曲线折线近似的逆解方法

研究基于Ｈｉｌｌｅｒｂｏｒｇ的虚拟裂纹模型，利用有限元分析方法，求得折线近似的拉伸软化 曲线的逆解方法．对弹性模量，初始开裂应力的决定方法进行了研究．以双直线模型的计算结 果为算例进行了逆推分析，算例符合得很好．也较好地从实验得到的荷载位移曲线再现了拉伸 软化曲线．这对于研究混凝土的断裂能，尺寸效应等问题很具意义．

板材拉伸成形中损伤、失稳与成形极限曲线的建立

失稳理论是建立成形极限曲线（ＦＬＣ）的理论基础。本文论述了ＦＬＣ理论研究中存在的问题。指出：一般出厂板的表面状况不会影响板材的集中失稳；板内损伤平面应变时最严重。双拉时，板内损伤的积累、发展，导致应力状态向平面应变漂移；拉压时，载荷失稳后引起的双拉，也会导致平面应变。因此平面应变状态的出现是双拉与拉压状态板材集中失稳的共同原因。在此基础上提出了建立ＦＬＣ的统一的模型。试验结果表明，新模型优于Ｍ－Ｋ理论。

利用拉伸曲线测定应变诱发马氏体相变能

依据应变诱发马氏体相变材料拉伸曲线的特点，提出了一种应变诱发马氏体相变能 Ｅｐｔ的测定方法，并测定了 ３种材料在弹塑性失稳与应力平台阶段的相变能. 结果表明，应变诱发马氏体相变能只与材料成分有关，且随应变量增加分别保持恒定值．随相变能Ｅｐｔ增加，Ｍｓ地点降低，诱发马氏体的最小应变εｐｈ增大.

结构钢单向拉伸时的非线性应力应变曲线

采用Ｒａｍｂｅｒｇ—Ｏｓｇｏｏｄ公式，根据试验的应变、应力点用最小二乘法求出公式中的参数，使得这种非线性应力应变关系以解析形式用于研究．通过与已有文献的比较，可知本文方法有较高的精度．

基于Matlab的铝合金材料拉伸试验曲线拟合研究

以2A11铝合金材料为例,采用美国MTS公司生产的MTS 810 Material Test system对棒材试样作简单拉伸试验。运用Matlab的多项式运算函数对拉伸试验真应力-自然应变曲线非线性均匀变形阶段进行拟合,建立了真应力-自然应变本构方程;误差分析表明,精度较高。研究结果为铝合金材料真应力-自然应变本构方程的建立提供了新的方法,对工程实际应用具有很好的指导意义和参考价值。