通过修正拉伸位移曲线修正获得真应力真应变曲线

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在不加引伸计的拉伸试验中,下面的修正方法可近似作为一种获得真应力—真应变曲线的
方法。
修正的关键是要扣除夹头变形对位移的贡献,获得样品变形对位移的贡献。
在拉伸试验中若不加引伸计,可获得的数据是力F和拉伸机夹头的位移L,夹头位移包括
弹性变形产生的位移L弹与塑性变形产生的位移L塑。L弹包括两个部分,一个是样品的弹
性位移L样弹,一个是夹具等的弹性位移L夹弹。在拉伸过程中,夹具横截面积大,只发生弹
性变形,不会发生塑性变形(即使是高温),否则拉伸试验无法进行,因此L塑中只包含
样品的塑性变形的贡献,即L样塑。因此:
L=L弹+L塑= (L夹弹+L样弹)+L样塑 (1)

同时,毫无疑问,在拉伸过程的颈缩以前,L与L弹将始终保持线性关系,如下图斜直线的
实线部分(弹性变形阶段)与虚线部分(塑性变形阶段)所示,即:
F=k L弹 (2)

下面来获得L样塑:
例如图中A点,力为F1,总位移为L1,根据(1),(2),可得L样塑:
L样塑= L1-L弹=L-F1/k (3)

若得到了L样塑,再根据样品的弹性模量(弹性模量G可查资料或者测试得到,对于同一种
材料,G与组织关系不大,主要受温度影响),可得到L样弹,便可得:
L样=L样弹+L
样塑
(4)

L

是样品的总变形,除以样品平行段部分得工程应变 εe。

工程应力σe可用力F除以样品平行段横截面积得到。工程应变εe上面已经求得,根据熟

知的转换公式(体积不变原理)
εt=ln(1+εe),σt=σe(1+εe)
可得真应力与真应变 σt,εt。
用excel或者Origin,拟合出直线部分斜率K, 便可得试验中采集的所有数据点的σ
t

ε
t
,绘制真应力-真应变曲线。根据真应力-真应变曲线还可以进一步求得硬化指数和加工

硬化率。
在实际拉伸过程中,所获得的直线的起点一般不在原点,但思路是一样的。