《自動球壓痕法測試材料力學性能的機理和普適性研究》是依託山東大學，由王威強擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：自動球壓痕法測試材料力學性能的機理和普適性研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王威強
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本課題採用理論分析、材料破壞性和自動球壓痕無損試驗研究、有限元數值模擬等方法，研究過程工業裝備常用鋼力學性能的無損測試方法及測試理論基礎，主要包括：（1）研究球壓痕變形及其與材料破壞性能相互關聯的機理，提出由自動球壓痕試驗結果反求材料應力應變關係的方法；（2）以反求的應力應變關係和自動球壓痕試驗結果為基礎，給出估算非冪強化材料屈服強度和抗拉強度的方法；（3）基於自動球壓痕試驗和壓痕顯微分析結果，提出估算材料衝擊吸收能量和斷裂韌度的方法；（4）研究殘餘壓痕的應力集中和殘餘應力變化規律，分析評價對材料表面服役性能的影響，提出球壓頭選擇準則。本課題研究為服役材料性能的無損測試提供可靠技術手段和方法，論證方法的普適性，並建立和完善測試理論體系，為工業裝備的安全服役提供科學保障。
結題摘要
採用理論分析、傳統材料破壞性和球壓頭壓入試驗研究、有限元數值模擬等方法，研究了常規壓力容器、核容器、離心壓縮機葉輪常用鋼和鈦合金力學性能無取樣測試的方法及理論基礎，主要包括：（1）揭示了球壓痕變形及其與材料破壞性能相互關聯的機理，通過引入試驗終了時的壓痕塑性區半徑，提出了在不預設材料本構關係條件下，由自動球壓頭壓入試驗結果獲得材料應力應變關係的方法；（2）通過自動球壓頭壓入試驗獲得的應力應變關係為基礎，給出了估算強化和非冪強化材料屈服強度和抗拉強度的方法；（3）基於自動球壓頭壓入試驗與拉伸、剪下、壓縮、I型和II型裂紋斷裂試驗試樣的顯微分析，揭示了估算材料斷裂韌度的機理，給出了估算材料斷裂韌度方法；研究材料衝擊吸收能量的估算（4）研究了殘餘壓痕的應力集中和殘餘應力變化規律，分析了評價對材料表面服役性能的影響，提出了球壓頭選擇準則。本課題的研究為服役材料性能的不取樣測試提供了可靠技術手段和方法，論證了方法的普適性，並建立和完善了測試理論體系，為工業裝備的安全服役提供科學保障。
