[发明专利]材料样品和用于确定样品几何形状的方法

权利要求书

1.一种用于在负载试验中测定材料特性和/或材料特征值的材料样品(100)，其特征在于，所述材料样品(100)包括第一端部部段(104)、能塑性变形的主变形部段(108)、能弹性变形的变形部段(112)、能塑性变形的次变形部段(114)和第二端部部段(116)，其中考虑到样品物料、物料尺寸、测量方法和/或负载速度，使所述主变形部段(108)、所述能弹性变形的变形部段(112)和所述次变形部段(114)彼此协调，以便即使在高应变速率的情况下，也能够实现减振地测定形变力，其中所述材料样品(100)在所述主变形部段(108)处具有最小的横截面，在所述能弹性变形的变形部段(112)处的横截面大于在所述主变形部段(108)处的横截面，并且在所述次变形部段(114)处具有截面缩减部。

2.根据权利要求1所述的材料样品(100)，其特征在于所述截面缩减部是凹槽开口(122)和/或收缩部(126)。

3.根据权利要求1或2所述的材料样品(100)，其特征在于，所述材料样品(100)在所述主变形部段(108)处满足以下几何和力学条件

其中

R_mB1：所述主变形部段(108)中的样品物料的抗拉强度；

A_B1：所述主变形部段(108)中的材料样品(100)的横截面积；

R_mB3：所述次变形部段(114)中的样品物料的抗拉强度；

A_B3：所述次变形部段(114)中的材料样品(100)的横截面积。

4.根据权利要求1或2所述的材料样品(100)，其特征在于，所述材料样品(100)在所述能弹性变形的变形部段(112)处具有至少一个测量区(118)，取决于待测试的物料和待测试的物料尺寸，所述测量区距所述主变形部段(108)、距所述次变形部段(114)并且距样品边缘(120)具有定义的距离，其中在所述测量区(118)上进行力测量。

5.根据权利要求1或2所述的材料样品(100)，其特征在于，所述材料样品(100)在所述能弹性变形的变形部段(112)处满足以下几何和力学条件

其中

R_mB1：所述主变形部段(108)中的样品物料的抗拉强度；

A_B1：所述主变形部段(108)中的材料样品(100)的横截面积；

R_p0,2B2：所述能弹性变形的变形部段(112)中的样品物料的屈服强度或者说流变强度；

A_B2：材料样品(100)的在所述能弹性变形的变形部段(112)中的横截面积。

6.根据权利要求1或2所述的材料样品(100)，其特征在于，所述材料样品(100)在所述次变形部段(114)处满足以下几何和力学条件

和

其中

R_mB1：所述主变形部段(108)中的样品物料的抗拉强度；

A_B1：所述主变形部段(108)中的材料样品(100)的横截面积；

R_p0,2B3：所述次变形部段(114)中的样品物料的屈服强度或者说流变强度；

A_B3：材料样品(100)的在所述次变形部段(114)中的横截面积；

R_mB3：所述次变形部段(114)中的样品物料的抗拉强度。

7.根据权利要求2所述的材料样品(100)，其特征在于，所述次变形部段(114)处的所述凹槽开口(122)和/或所述收缩部(126)至少部分地被设计为椭圆形、矩形或者圆形。

8.根据权利要求1或2所述的材料样品(100)，其特征在于，所述材料样品(100)具有圆形的横截面，具有四边形横截面，由扁平产品制成，和/或具有至少一个凹口。

9.一种用于确定根据权利要求1至8中任一项所述的材料样品(100)的样品几何形状的方法，其特征在于，在考虑到样品物料、物料尺寸、测量方法和/或负载速度的情况下，借助于有限元法，至少分段式地确定所述样品几何形状，使得在负载试验中，布置在所述能弹性变形的变形部段(112)上的测量区(118)上的机械应力是均匀的，并且代表整个试验持续时间内真实的瞬时测试荷载。