包申格應變是指在給定應力下,正向載入與反向載入兩應力-應變曲線之間的應變差。它是度量包申格效應的基本定量指標。
基本介紹
- 中文名:包申格應變
- 外文名:Bauschinger Strain
主要內容
已在某一方向上產生塑性變形的金屬,當它分別沿正向和反向載入時,同一應力對應的拉伸和壓縮曲線上的應變不同。包申格應變的套用:可以根據材料包申格應變的大小來定性判斷材料的疲勞壽命。1.對於應變控制的疲勞(低周疲勞),包申格應變較大的材料,在恆定應變下循環一周,因形成的滯後環面積較小,故材料吸收的不可逆能量較少,疲勞壽命就較高;反之,對於包申格應變較小的材料,因循環一周吸收的不可逆能量較多,故疲勞壽命較低。對於高周應力疲勞,則正好相反:包申格應變大的材料,疲勞壽命低;包申格應變小的材料,疲勞壽命高。
產生原因
在金屬預先受載產生少量塑性變形時,位錯沿某滑移面運動,遇林位錯而彎曲。結果,在位錯前方,林位錯密度增加,形成位錯纏結或胞狀組織。這種位錯結構在力學上是相當穩定的,因此,如果此時卸載並隨後同向載入,位錯線不能作顯著運動,巨觀上表現為規定殘餘伸長應力增加。但如卸載後施加反應力,位錯被迫作反向運動,因為在反向路徑上,像林位錯這類障礙數量較少,而且也不一定恰好位於滑移位錯運動的前方,故位錯可以在較低應力下移動較大距離。因此,預先對材料產生少量伸長塑性變形後,再次載入,拉伸比壓縮較困難進行。
套用
工程上的有些材料要通過成型工藝製造構件,也要考慮包申格效應,如西氣東輸管線鋼板的包申格效應。在軸向載入條件下,隨預變形量增加,包申格效應使規定總延伸強度降低幅值△σ_(t0.5)增大,但再繼續增加預變形量,包申格效應減小;彎曲載入條件下的包申格效應比軸向載入小,在預變形為2%的範圍內,最大彎曲規定總延伸強度降低幅值△σ_(t0.5)≯40MPa。在有些情況下,人們也可以利用包申格效應,如薄板反向彎曲成型等。