应力应变曲曲线和动态力学性能测试课
- 格式:pptx
- 大小:166.90 KB
- 文档页数:14
混凝土是一种复合建筑材料,内部组成结构非常复杂。
它是由二相体所组成,即粗细骨料被水泥浆所包裹,靠水泥浆的粘接力,使骨料相互粘接成为整体。
如果考虑到带气泡和毛细孔隙的存在,混凝土实际是一种三相体的混合物,不能认为是连续的整体。
[2]1. 普通高强度混凝土只能测出压应力-应变曲线的上升段,因为混凝土一旦出现出裂缝,承力系统在加压过程中积累的大量弹性能突然急剧释放,使得裂缝迅速扩展,试件即刻发生破坏,无法测得应力-应变曲线的下降段。
[1]2. 拟合本文的高强混凝土和纤维与混杂纤维增强高强混凝土的受压本构方程的参数结果图3和图4为掺杂了纤维与混杂纤维的纤维增强高强混凝土的压缩应力一应变全曲线,由曲线可以看出,纤维与混杂纤维增强高强混凝土则能够准确地测出完整的压应力.应变曲线.纤维增强高强混凝土和混杂纤维增强高强混凝土的这两种曲线具有相同的形状啪,都由三段组成:线性上升阶段、初裂点以后的非线性上升阶段、峰值点以后的缓慢下降阶段.[2]3.[3]再生混凝土设计强度等级为C20,C25,C30,C40,再生骨料取代率100%。
标准棱柱体试件150mm*150mm*300mm,28天强度测试结果。
“等应力循环加卸载试验方法”测定再生混凝土的应力-应变全曲线,即每次加载至预定应力后再卸载至零,再次进行加载,多次循环后达不到预定应力而自动转向包络线时,进行下一级预定应力的加载。
再生粗骨料来源的地域性和差异性使再生骨料及再生混凝土的力学性能有较大差别。
4.通过对普通混凝土和高强混凝土在单轴收压时的应力应变分析发现,混凝土的弹性模量随混凝土的强度的提高而提高,混凝土弹性段的范围随混凝土强度的提高而增大,混凝土应力应变曲线的下降段,随混凝土强度的提高而越来越陡,混凝土的峰值应变与混凝土的抗压强度无正比关系。
图2给出了各组混凝土试件的平均应力应变曲线,从图中可以看出A1-A5试件的曲线为完整的圆滑曲线。
A6,A7由于混凝土试件强度较高实验设备刚度不够,当σc>f c 后,试验机释放的能量迅速传到周围的4个钢柱上,从而引起混凝土突然破坏,所以曲线只有上升段没有下降段,A1-A7试件的应力应变曲线的上升段是相似的,但下降段的曲线形状差别较大。
0 引言应力应变曲线是描述金属材料在受力过程中应力与应变之间的关系的曲线。
它是对金属材料力学行为的定量描述,对评估金属材料的力学性能具有重要的意义。
李凯[1]提出了一种基于数字图像相关技术(Digital Image Correlation,以下简称DIC)来获取材料全过程真实应力-应变关系的方法,测试并对比X65和X80管道钢的真实应力-应变曲线.对比分析焊接接头各局部区域的力学性能,研究发现本次实验试件的焊缝区虽然具有较高的屈服强度,但其应变硬化性能及抗拉强度却低于母材区,最终导致断裂发生在焊缝区。
该方法对于获取焊缝区、热影响区的局部真实本构关系,实现焊接接头分区测试具有较强的实际意义。
王璐[2]采用分子动力学模型,研究体积分数为15%,SiC 颗粒尺寸和SiC、TiN 和TiC 颗粒单一增强和混合类型对其增强的铁基复合材料力学性能的影响规律,计算复合材料的应力-应变曲线,探索在原子尺度的强化机理和载荷传递的微观机制。
1 真应力-真应变曲线的测试基本原理应力-真应变曲线实际上指的是,首先,由符合计量要求的拉伸试验机或万能试验机配备纵向引伸计测试获得的工程应力-应变曲线,然后,再利用公式(1)(2)或(3),分别对真应力和真实塑性应变进行计算,最终将其绘制成真应力-真应变曲线。
真实应力计算公式:+∆ 1 1真实应变计算公式:2近似真实应变计算公式:(1)真实应变计算公式: 1真实应变计算公式:e =×2近似真实应变计算公式:e =ln 1+ 3在这个公式中,E 是以表示的材料的弹性模数;ε是以毫米/毫米计算的试验得到的应变值(请注意,不是百分比,若为百分比,则必须首先除以100);S 是以MPa 表示的真应力;F 是力的数值,单位为N;S 是初始横截面面积(mm 2)。
上述公式的基础,运用体不变性原则,求出了在拉伸过程中的截面面积。
所以,这一方法并不适合于非均匀变形的材料。
2真应力-真应变曲线的测试条件及测试方法2.1测试准备2.1.1试样的选择和制备根据GB/T2975-2018《钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备》,对试样样品进行了采样,并根据GB/T2281-2018《金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法》中R4样品的加工,对样品进行了低应力研磨,并对样品进行了抛光处理,以避免样品中存在的缺陷对测试结果产生较大的影响[3]。
工程材料中重要曲线之一材料应力-应变曲一、材料的力学性能1、力学性能:材料在外力作用时所表现的性能(又称机械性能),如强度、塑性、硬度、韧性及疲劳强度等。
2、变形:材料在外力的作用下将发生形状和尺寸变化。
外力去除后能够恢复的变形称为弹性变形,外力去除后不能够恢复的变形称为塑性变形。
3、(应力-应变曲线)应力-应变曲线:是描述应力与应变关系的曲线,它是根据标准试样所承受的载荷与变形量的变化所绘制的关系曲线。
二、弹性与刚度1、弹性极限:在应力-应变曲线中,OA段为弹性变形阶段,此时卸掉载荷,试样恢复到原来尺寸。
A 点多对应的应力为材料承受最大弹性变形的应力称为弹性极限,用σp表示。
2、比例极限:其中OA′部分为一斜直线,应力与应变呈比例关系,A′点所对应的应力为保持这种比例关系的最大应力称为比例极限,用σe表示。
由于大多数材料的A点和A′点几乎重合在一起,一般不做区分。
3、弹性模量E:在弹性形变范围内,应力与应变的比值称为弹性模量,用E来表示。
弹性模量是材料最稳定的性质之一,它的大小主要取决于材料的本性,除随温度升高而逐渐降低外,其他强化材料的手段如热处理、冷热加工、合金化等对弹性模量的影响很小。
4、刚度:材料受力时抵抗弹性变形的能力,可以通过增加横截面积或改变截面形状的方法来提高零件的刚度。
三、强度与塑性1、强度定义:材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力。
根据加载方式的不同,强度指标有许多种,其中以拉伸试验测得的屈服强度和抗拉强度两个指标应用最多。
2、屈服强度(1)屈服现象:应力超过B点后,材料将发生塑性变形。
在BC段,材料发生塑性变形而应力不会增加的现象。
(2)屈服强度:B点所对应的应力称为屈服强度,用σs表示。
屈服强度反映材料抵抗永久变形的能力,是最重要的零件设计指标之一。
3、抗拉强度(1)颈缩现象:CD段为均匀变形阶段。
在这一阶段,应力随应变增加而增加,产生应变强化。
变形超过D点后,试样开始发生局部塑性变形,即出现颈缩。