[发明专利]一种金属棒材大应变范围硬化曲线的试验测量方法

权利要求书

1.一种金属棒材大应变范围硬化曲线的试验测量方法，其特征在于，该测量方法的具体步骤如下：

步骤一，进行圆棒试样扭转试验：首先取一根金属圆棒试样扭转至断裂以确定该试样的均匀扭转范围，然后以π弧度为间隔将这根试样的均匀扭转范围等分成N+1份，确定N个预扭转角，再取N根金属圆棒试样进行预扭转试验，分别扭至N个不同的预扭转角后停止扭转，并拆卸试样，这N个试样在预扭转实验后所累积的预应变ε_pre采用公式(1)计算

其中，a为圆棒试样直径，r为试样表面到中心轴线的距离，θ为预扭转角-弧度，L为圆棒试样标距长度，N为1～7之间的正整数；

步骤二，进行圆棒试样单轴拉伸试验：取一根无预扭转的金属圆棒试样和步骤一中所述N根经过预扭转的金属圆棒试样分别进行单轴拉伸试验，通过力传感器和引伸计记录试样拉伸直至断裂的标距段载荷位移曲线，计算工程应力-工程应变曲线并经由公式(2)和(3)转换为真应力-真应变曲线，同时采用公式(4)去除无预扭转试样拉伸所得的真应力真应变曲线的弹性应变部分，得到相应的真应力-塑性应变曲线

σ＝s(1+e) (2)

ε＝ln(1+e) (3)

其中，e为工程应变，s为工程应力，ε为真应变，σ为真应力，σ_s为屈服强度，ε_p为塑性应变，E为弹性模量；

步骤三，确定材料大应变区间的硬化曲线：提取步骤二所述无预扭转圆棒试样开始拉伸至最大载荷点的真应力-塑性应变曲线，随后提取步骤二所述N根经过预扭转圆棒试样的拉伸最大载荷点处的真应力，与之对应的应变为该点处的真应变与步骤一所述公式(1)计算的扭转预应变之和，共计N组真应力和总应变数据点，通过上述步骤二所述的真应变-塑性应变曲线和N组真应力和总应变数据点进行拟合，即可确定金属圆棒试样大应变范围的硬化曲线。

2.根据权利要求1所述的一种金属棒材大应变范围硬化曲线的试验测量方法，其特征在于，步骤一，中的预扭转角度为π弧度的整数倍。

3.根据权利要求1所述的一种金属棒材大应变范围硬化曲线的试验测量方法，其特征在于，上述步骤三所述的N组真应力和总应变数据点的选取方式为：提取各预扭转圆棒试样的拉伸最大载荷点处的真应力，与之对应的应变为该点处的真应变与步骤一所述公式(1)计算扭转预应变之和，共计N组真应力和总应变数据点。