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材料流变应力与模拟测试方法

浏览次数:1877发布日期:2013-11-09

          是指材料在一定变形温度、应变和应变速率下的屈服极限称为其流变应力。热变形流变应力是材料在高温下的塑性指标之一,在合金化学成分和内部结构一定的情况下,主要受变形温度、变形程度和应变速率的影响,是变形过程中金属内部显微组织演变和性能变化的综合反映。流变应力的另一定义是由实验得来的,它取材料的屈服强度与抗拉强度的平均值的1.15倍,即σf=1.15(σy+σu)/2

屈服极限、断裂极限等。在对材料的研究中一般都是先研究材料的各种屈服值。在不同物理条件下(如温度、压力、湿度、辐射、电磁场等),以应力、应变和时间的物理变量来定量描述材料的状态的方程,叫作流变状态方程或本构方程。材料的流变特性一般可用两种方法来模拟,即力学模型和物理模型:

在简单加载的情况(单轴压缩或拉伸,单剪或纯剪)下,应力应变特性可用力学流变模型描述。在评价蠕变或应力松弛试验结果时,利用力学流变模型有助于了解材料的流变性能。这种模型已用了几十年,它们比较简单,可用来预测在任意应力历史和温度变化下的材料变形。

流变力学模型没有考虑材料的内部物理特性,如分子运动、位错运动、裂纹扩张等。当前对材料质量的要求越来越高,如高强度超韧性的金属、高强度耐高温的陶瓷、高强度聚合物等。对它们的研究就必须考虑材料的内部物理特性,因此发展了高温蠕变理论。这个理论通过考虑了固体晶体内部和晶粒颗粒边界存在的缺陷对材料流变性能的影响,表达出材料内部结构的物理常数,亦即材料的物理流变模型。

 

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