[发明专利]用于表征材料的弯曲响应的方法和计算机程序产品

权利要求书

1.一种表征材料的方法，所述方法包括以下步骤：

a.提供简单地支撑在两个平行的模具支撑件之间的所述材料的样本，所述模具支撑件具有相同边缘形状；

b.通过经由弯曲刀片提供外部力F使所述样本弯曲，所述外部力在垂直于由所述模具支撑件的中心形成的面并且在所述模具支撑件之间的中心线处与所述材料相交的面中作用，所述弯曲刀片至少延伸所述样本的整个长度；

其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

c.使用以下方程式[1]计算所述材料的横截面力矩M：

其中F为所述外部力，

L_m(β₁)为弯曲角度β₁处的力矩臂，由相切接触点之间的水平距离定义，根据以下方程式计算得到：

L_m(β₁)＝L₀-(R_k+R_d)·sin(β₁)

其中

L₀为模具宽度的一半，

R_d为模具边缘的半径，

R_k为所述弯曲刀片的刀片半径，并且

β₁为弯曲角度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括求解能量均衡表达：

∫F ds＝∫2Mdβ₂

其中，β₂为所述材料(10)在弯曲测试期间弯曲到的真实角度，并由下式给出：

其中t为样本厚度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：使用以下方程式计算流动应力σ₁：

其中主应变ε₁根据下式计算：

其中

B为样本长度，并且

t为样本厚度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：使用以下方程式计算流动应力σ₁：

其中主应变ε₁根据下式计算：

其中

B为样本长度，

t为样本厚度，

L_N(β₁,β_C)为实际接触点之间的力矩臂，计算为：

L_N(β₁，β_C)＝L₀-R_d·sinβ₁-R_k·sinβ_C

U为能量，并且

β_C为所述弯曲刀片与所述材料之间的接触角度。

5.根据前述权利要求3所述的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：通过绘制所述真实角度β₂和所计算的所述横截面力矩M的曲线并且确定力矩曲线的弹性部分的梯度，来估计所述材料(10)的平面应变的杨氏模量E’，借此所述梯度为

其中I为惯性力矩，L_m为假设为直线凸缘时由相切接触点之间的水平距离定义的力矩臂，并且其中E′由下式给出：

其中E为所述材料(10)的杨氏模量，ν为泊松比。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：使用以下公式估计所述材料(10)的平面应变的杨氏模量E’：

其中

L_m为假设为直线凸缘时由相切接触点之间的水平距离定义的力矩臂，

I为惯性力矩，并且

U为能量。