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1、JournalofMechanicalStrength機 械 強 度2004,26(S):291～294X儀器化夏比沖擊力值分析方法FORCEBASEDANALYSISBYUSINGINSTRUMENTEDCHARPYIMPACT方 健XX 丁富連(寶山鋼鐵股份有限公司技術(shù)中心,上海201900)FANGJianDINGFuLian(TechnicalCenter,BaoshanIronandSteelCo.,Ltd.,Shanghai201900,China)摘要 基于儀器化沖擊力—位移曲線記錄的特
2、征力值點并結(jié)合常規(guī)靜態(tài)拉伸試驗,介紹基于力值分析方法(forcebasedanalysis,FBA)所建立的用于評價材料動態(tài)斷裂性能的參數(shù)集,包括斷面剪切比例PSF估算值、σyd、FgyPFm、Ju、JPσyd。關(guān)鍵曲線(keycurve,KC)所擬合出的解析方程表征了試樣在沖擊載荷作用下的塑性變形行為,并可以用來確定屈服力在力值—位移曲線上的位置,即擬合曲線與力值—位移曲線第二個波峰上升段的交點,從而計算出動態(tài)流變屈服應(yīng)力。此外,以兩組典型的具有相同Et、不同PSF性能的熔敷金屬為例,詳細(xì)介紹FBA
3、方法在評價材料沖擊韌度中的應(yīng)用。如FgyPFm指標(biāo)反映塑性變形的不穩(wěn)定性,Ju、JPσyd指標(biāo)則與不穩(wěn)定裂紋產(chǎn)生的臨界容限及其失穩(wěn)斷裂韌度密切有關(guān)。這些量化的參量指標(biāo)彌補了傳統(tǒng)夏比沖擊的不足,成為評價金屬動態(tài)斷裂性能以及揭示其斷裂機理的重要分析工具。關(guān)鍵詞 儀器化夏比沖擊試驗 動態(tài)加載 特征力值 斷裂韌度中圖分類號 TG115.56O346.1AbstractBydeterminationofcharacteristicforcepointsfromforce2displacementcurveand
4、withthecombinationofthequasistatictensiletest,aseriesofdynamictestingparametersincludingestimatedPSF,σyd,FgyPFm,Ju,JPσydrelatedtotheforcebasedanalys2is(FBA)methodwereintroducedinthestudy.Asakeypointtoevaluatethedynamicflowyieldstress,theconfusedloadingc
5、riteriaofGeneralYieldpointishereclearlymarkedattheintersectionofthesteeplyrisingpartofsecondpeakoftheforce2displacementandkeycurve(KC)curves.Herekeycurveisalsoformulatedfordescribingtheintrinsicbehaviorofplasticdeformationunderimpactloading.Moreover,ani
6、llustrationofFBAmethodimplementedforthesampleswiththesameEt,butthedistinctPSFvalueswasdiscussed,asthatσydfortheyieldstressisderivedfromgeneralyieldforce,FgyPFmcomparedwiththeYieldStrengthRatiofromtensileimpliesthein2stabilityoftheplasticdeformationandJu
7、,JPσydcouldbeinterpretedintheconceptofresistancepropertyagainsttheunstablecrackgrowth,whichextendstheconventionalCharpyimpacttestingintoasystematicalevaluationofthefracturetoughnessandthefracturemechanismofmetals.KeywordsInstrumentedCharpyimpacttesting;
8、Dynamicloading;Characteristicforce;FracturetoughnessCorrespondingauthor:FANGJian,E2mail:fangjian@baosteel.com,Tel:+86221226647197,Fax:+86221236071814Manuscriptreceived20040425,inrevisedform20040714.屬材料在動態(tài)加載條件下的強度性能,而PSF則與沖1 引言擊斷裂
