Испытание на сжатие при плоской деформации - Plane strain compression test
В испытание на сжатие при плоской деформации, также известный как Тест Уоттса-Форда, является инженерное дело испытания, и это особенно специализированный способ определения некоторых характеристик материала металл проходит тестирование, а его специализацию можно резюмировать этой цитатой:
Испытание полезно, когда куски листа слишком малы для испытания на растяжение сбалансированного двухосного испытания. Он может давать кривые напряжения-деформации до значительно более высоких деформаций, чем при испытаниях на растяжение.[1]
Испытания на сжатие с плоской деформацией обычно используются для измерения механических свойств и изучения развития микроструктуры в процессе термомеханической обработки.[2] Во время испытания образец помещают между пуансонами и ограничивающими пластинами. Когда верхний пуансон опускается во время испытания материала, образец вытягивается в горизонтальном направлении. Трение между инструментом и образцом можно уменьшить, применяя смазочные материалы, такие как графит, MoS2, стекло или PTFE (тефлон).[3]
Испытание по существу состоит из тонкого металлического стержня, сжимаемого двумя сжимающимися полосками одинаковой ширины, которые расположены с противоположных сторон тонкого стержня. Затем в диапазоне возрастающих нагрузок на стержень сжимающие силы приводят к уменьшению толщины металлического стержня. Это изменение толщины затем измеряется последовательно после каждой нагрузки, и после некоторой математической обработки кривая напряжения-деформации можно построить.
Преимущества теста Уоттса-Форда заключаются в том, что он удобен для испытания тонких листов или полос, он похож на процесс прокатки (при анализе производства), фрикционные эффекты могут быть минимизированы, здесь нет «склеивания», которое могло бы произойти в цилиндрическое испытание на сжатие, а деформация плоской деформации упрощает анализ.
Кривая напряжение-деформация
Кривая напряжения-деформации - это соотношение между стресс (сила на единицу площади) и напряжение (результирующее сжатие / растяжение, известное как деформация), которое проявляет конкретный материал;[4] Кривые напряжения-деформации для различных материалов сильно различаются, и различные испытания на растяжение, проведенные на одном и том же материале, дают разные результаты в зависимости от температуры образца и скорости нагружения.[4] При проведении испытаний Уоттса-Форда температура металлических образцов будет варьироваться от 800 до 1100 ° C, а скорость деформации - (0,01-10 с-1).[5]
 Кривая напряжение-деформация |
|---|
Давление
Среднее давление на единицу площади контактной поверхности между пуансоном и образцом выражается как: P = F / (wb), где F - сила, w - ширина пуансона, b - ширина образца.[2]
Цитаты
- ^ Справочник по проектированию металлургических процессов, Джордж Э. Тоттен, Киёси Фунатани, Линь Се, CRC Press
- ^ а б Дрозд К., Хорсинка Ю., КЛИБЕР Ю., ЧЕРНЫЙ М., ОСТРОУШКО Д. и МАМУЗИЧ И. (2011, январь). Исследование развития деформации при испытании на сжатие при плоской деформации. В Металл 2011.
- ^ Ябэ, С., Терано, М., и Йошино, М. (2014). Испытание на сжатие при плоской деформации и испытание на простой сдвиг монокристаллического чистого железа. Разработка процедур, 81, 1342-1347.
- ^ а б «Кривая напряжение – деформация», Википедия, 2019-01-14, получено 2019-03-15
- ^ «(PDF) Обработка результатов испытаний на сжатие при плоской деформации для исследования основных свойств нержавеющей стали AISI-304». ResearchGate. Получено 2019-03-15.