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工程上對金屬材料的拉伸試驗(yàn)通常要求應(yīng)變速率在10?2～103 s?1之間。一般應(yīng)變速率小于0.1 s?1時，可以在靜態(tài)試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)，規(guī)范參考GB/T 228.1—2010《金屬材料拉伸試驗(yàn) 第1部分：室溫試驗(yàn)方法》；當(dāng)應(yīng)變速率大于0.1 s?1時，需要在高速拉伸試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)，稱為高應(yīng)變速率拉伸測試。

下載地址：GB／T228.1-2010《金屬材料 拉伸試驗(yàn) 第1部分：室溫試驗(yàn)方法》

： GJB 8374-2015 金屬材料動態(tài)拉伸試驗(yàn)方法、 GB/T 34108-2017 高應(yīng)變速率室溫壓縮試驗(yàn)方法、 GB/T 7314-2017 金屬材料 室溫壓縮試驗(yàn)方法

2） 中應(yīng)變率拉伸試驗(yàn)中應(yīng)變率拉伸試驗(yàn)，應(yīng)變速率是0.1/s，1/s,10/s,100/s,500/s 5組，試驗(yàn)重復(fù)率在5個。3） 壓縮試驗(yàn)準(zhǔn)靜態(tài)壓縮試驗(yàn)，應(yīng)變速率是0.001/s、0.01/s，2組，試驗(yàn)重復(fù)至少5組。4） 三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)非金屬高速三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，試驗(yàn)速度在是50mm/s、150mm/s，300mm/s，試驗(yàn)重復(fù)率在3個。

試驗(yàn)方法、材料以及設(shè)備試驗(yàn)設(shè)備TiAl4822合金等溫鍛造工藝試制采用2000t等溫鍛造裝置，該裝置可保證鍛造過程溫度及變形速度，滿足此次試驗(yàn)的需求。試驗(yàn)材料試驗(yàn)材料采用中科院金屬所制造的φ260mm 鑄錠。

本文采用LS-DYNA中的隱式算法對橡膠材料進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)壓縮仿真研究，以進(jìn)一步確定較優(yōu)的Mooney?Rivlin模型的材料系數(shù)。橡膠試件尺寸按照美國測試與材料協(xié)會頒發(fā)的橡膠壓縮性能的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法中設(shè)置[1]，圓柱狀測試樣件直徑設(shè)為28.6mm，厚度設(shè)為12.5mm，載荷加載速率設(shè)置為12mm/min。

橡膠和金屬的力學(xué)行為有非常大的差異，我們首先可以從平均應(yīng)變或應(yīng)力對材料疲勞性能影響的角度來分析這種差異。 圖1顯示了幾個典型的等幅應(yīng)變循環(huán)，每個循環(huán)都處于不同的平均應(yīng)變水平。在循環(huán)疲勞試驗(yàn)中，如果施加的應(yīng)力幅度等于平均應(yīng)力，我們把這種情況稱為脈沖載荷循環(huán)或全松弛載荷循環(huán)。如果平均應(yīng)力為零，我們把這種情況稱為完全反轉(zhuǎn)的拉伸/壓縮加載循環(huán)。

01ASTM D6641測試標(biāo)準(zhǔn) ASTM D6641是目前工業(yè)部門采用最多的復(fù)合材料壓縮性能試驗(yàn)方法。該方法可以測量聚合物基復(fù)合材料的壓縮強(qiáng)度和剛度性能。相比其他方法，其垂直表面的擠壓力和剪切力作用對壓縮強(qiáng)度影響較小、試驗(yàn)成功率更高，為材料的研究與開發(fā)、結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析，提供壓縮性能數(shù)據(jù)。被廣泛地用于航空航天、汽車工業(yè)、電子器材等領(lǐng)域。

2） 中應(yīng)變率拉伸試驗(yàn)中應(yīng)變率拉伸試驗(yàn)，應(yīng)變速率是0.1/s，1/s,10/s,100/s,500/s 5組，試驗(yàn)重復(fù)率在5個。3） 壓縮試驗(yàn)準(zhǔn)靜態(tài)壓縮試驗(yàn)，應(yīng)變速率是0.001/s、0.01/s，2組，試驗(yàn)重復(fù)至少5組。4） 三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)非金屬高速三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，試驗(yàn)速度在是50mm/s、150mm/s，300mm/s，試驗(yàn)重復(fù)率在3個。

壓縮蠕變測試標(biāo)準(zhǔn) ASTM E139-11：標(biāo)準(zhǔn)蠕變、應(yīng)力斷裂試驗(yàn)方法，適用金屬材料 ISO 204:2018：非金屬材料高溫蠕變測定規(guī)范 GB/T 2039-2012：金屬拉伸蠕變及持久試驗(yàn)方法 ASTM D2990-17：塑料蠕變和蠕變斷裂測試標(biāo)準(zhǔn) JIS R 1611:2010：精細(xì)陶瓷高溫彎曲蠕變試驗(yàn)方法

圖1　PP材料的真實(shí)應(yīng)力-真實(shí)應(yīng)變曲線 圖2　PC材料的真實(shí)應(yīng)力-真實(shí)應(yīng)變曲線2 壓縮試驗(yàn)壓縮試驗(yàn)是評估材料在受到壓力作用時的抗壓性能和變形特性的一種方法。通過在不同應(yīng)力水平下的壓縮試驗(yàn)，可以獲取材料的屈服強(qiáng)度、壓縮模量、壓縮強(qiáng)度等關(guān)鍵參數(shù)。

2） 中應(yīng)變率拉伸試驗(yàn)中應(yīng)變率拉伸試驗(yàn)，應(yīng)變速率是0.1/s，1/s,10/s,100/s,500/s 5組，試驗(yàn)重復(fù)率在5個。3） 壓縮試驗(yàn)準(zhǔn)靜態(tài)壓縮試驗(yàn)，應(yīng)變速率是0.001/s、0.01/s，2組，試驗(yàn)重復(fù)至少5組。4） 三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)非金屬高速三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，試驗(yàn)速度在是50mm/s、150mm/s，300mm/s，試驗(yàn)重復(fù)率在3個。

圖2 拉伸試件的加工及試件尺寸（單位：mm）02評價方法設(shè)計不同應(yīng)變率下的拉伸實(shí)驗(yàn)均在室溫下進(jìn)行。準(zhǔn)靜態(tài)拉伸實(shí)驗(yàn)在電子萬能材料實(shí)驗(yàn)機(jī)上（圖3）開展，試件標(biāo)距段長度為 7 mm，因此，設(shè)置拉伸速率為 0.007 mm/s。

在應(yīng)變速率0.001/s至1000/s區(qū)間內(nèi)，要獲得不同數(shù)量級下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，需要不同的測試設(shè)備，即準(zhǔn)靜態(tài)萬能材料試驗(yàn)機(jī)和高速拉伸試驗(yàn)機(jī)。準(zhǔn)靜態(tài)萬能材料試驗(yàn)機(jī)可滿足應(yīng)變速率0.001/s至10/s（準(zhǔn)靜態(tài)拉伸應(yīng)變速率）下的測試，高速拉伸試驗(yàn)機(jī)可滿足應(yīng)變速率10/s至1000/s（高速拉伸應(yīng)變速率）下的測試。

不同環(huán)境和拉伸速率下，接頭的失效模式也不同。* 本文案例為國高材分析測試中心原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請注明出處。推薦閱讀MAT_58材料卡片在新能源汽車復(fù)合材料底護(hù)板仿真分析中的應(yīng)用基于ASTM D5656的航空級膠粘劑剪切強(qiáng)度測試優(yōu)化方案從600V到1000V：表面漏電起痕測試(STT)為超級快充系上“安全帶”！

室溫下金屬圓棒試樣高應(yīng)變速率拉伸試驗(yàn)影響因素分析汽車安全氣囊塑料罩蓋點(diǎn)爆仿真材料卡片準(zhǔn)確性提升研究玻纖增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料大型風(fēng)電葉片灌注銀紋失效分析與解決方案

服務(wù)介紹國高材分析測試中心依據(jù)GB/T 33227-2016標(biāo)準(zhǔn)，配備高速拉伸試驗(yàn)機(jī)和DIC技術(shù)系統(tǒng)，可精準(zhǔn)測定鋁及鋁合金板帶材在高應(yīng)變速率下的動態(tài)力學(xué)性能，包括抗拉強(qiáng)度、延伸率、彈性模量等關(guān)鍵參數(shù)。試驗(yàn)涵蓋車身覆蓋件、結(jié)構(gòu)件及軌道交通用鋁材，支持電池殼、高鐵型材等特種材料的應(yīng)變速率敏感性分析。

典型的測試包括： 彎曲試驗(yàn)（3點(diǎn)，4點(diǎn)） 拉伸試驗(yàn) 剪切試驗(yàn)（層間） 搭接剪切（粘合試驗(yàn)） 裸眼/實(shí)眼 沖擊后壓縮 壓縮試驗(yàn) 槽鋼沖擊彎曲試驗(yàn) 鉆孔承載試驗(yàn)復(fù)合材料試驗(yàn)的挑戰(zhàn)計算結(jié)構(gòu)性能需要復(fù)雜的方法/工具。

材料在等溫狀態(tài)下的流動應(yīng)力受溫度、應(yīng)變和應(yīng)變速率的影響，既具有應(yīng)變強(qiáng)化特性，又具有應(yīng)變速率強(qiáng)化特性。依材料品種、成形溫度和應(yīng)變速率不同，上述兩種特性彼此消長，而材料的塑性也同樣受上述因素的影響。合理的成形工藝熱力規(guī)范可以保證材料具有較高的塑性和低的變形抗力，有利于成形過程的穩(wěn)定進(jìn)行。

2） 中應(yīng)變率拉伸試驗(yàn)中應(yīng)變率拉伸試驗(yàn)，應(yīng)變速率是0.1/s，1/s,10/s,100/s,500/s 5組，試驗(yàn)重復(fù)率在5個。3） 壓縮試驗(yàn)準(zhǔn)靜態(tài)壓縮試驗(yàn)，應(yīng)變速率是0.001/s、0.01/s，2組，試驗(yàn)重復(fù)至少5組。4） 三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)非金屬高速三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，試驗(yàn)速度在是50mm/s、150mm/s，300mm/s，試驗(yàn)重復(fù)率在3個。