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《西北工业大学》 2006年
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高强钢正反向加载力学性能测试与理论研究

王玲  
【摘要】:本文针对管线钢生产过程中屈服强度降低的问题,对某钢厂生产的X80级别管线钢常规的力学性能进行了测试,试验在WEW-300C试验机上进行,得到了静拉伸时初次加载及存在预塑性应变时再反向加载材料的应力—应变曲线。测试结果发现,X80管线钢在初次加载时,有明显的屈服平台,表现为理想的弹塑性材料。正向加载使其得到一定的预塑性变形后,卸载,再反向加载,加载曲线无屈服平台,变得光滑,材料表现出硬化的特征。材料的屈服强度比正向加载时有所降低,即出现包申格效应。实验数据表明,当预应变超过0.95%,反向加载曲线几乎重合,屈服强度降趋于常量。根据弹塑性力学的基本知识,通过对实验数据的分析,得到了屈服强度降随预塑性变形变化的经验公式。 鉴于钢管的制管工艺过程要求,文中对X80钢板弯曲试样进行了四点弯曲试验。结果表明,钢板在正向弯曲至屈服阶段后,卸载,再反向弯曲,包申格效应仍随着预弯曲应变量的增加而增加。在考虑残余应力的情况下,通过进一步的理论计算,得到反向加载时不同预应变下X80钢板的屈服弯矩值,结果表明实验测试和理论计算能很好的吻合。同时,对弯曲试样的残余应力进行了测试和计算,其结果也能很好的吻合。文中还简要的分析了残余应力对包申格效应的影响, 为了进一步证明X80钢反向加载时出现包申格效应,本文还进行了X80钢圆轴扭转试验。在各试样得到了不同的预塑性变形后再反向扭转,用±45°的应变花测试角应变。结果表明,圆轴在扭转时表现出明显的包申格效应。并进一步进行了理论计算,计算与实验结果基本一致。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:O346.4

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