弹丸冲击压痕的材料动态应力-应变关系测量方法及系统
知识产权简介
本发明提供了一种基于弹丸冲击压痕的材料动态应力-应变关系测量方法，所述方法步骤：对靶材表面进行清污及抛光处理；发射硬质球形弹丸，撞击待测区域形成冲击凹坑，试验N次遍历不同冲击速度；原位测量弹丸的冲击与回弹速度，事后测量冲击凹坑的几何参数；以凹坑几何参数为输入，计算代表性塑性应变；以冲击速度、回弹速度与凹坑参数为输入，计算代表性应力，基于代表性塑性应变与代表性应力，绘制应力-应变散点图，拟合得到靶材的动态应力-应变关系。本发明通过弹丸冲击压痕测试，无需依赖高频力/位移传感器的实时数据采集，解决了传统技术因硬件限制导致的应变率上限问题，填补了超高应变率（>104 /s）下动态应力-应变关系测量的空白。
转化前景
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果： 1、本发明突破超高应变率下应力-应变关系直接测量的技术瓶颈，创新性地将准静态场景下的代表性应力-应变方法扩展至动态领域，无需依赖预设本构模型，直接通过试验数据推导材料的动态应力-应变关系； 2、本发明通过构建表征压痕塑性状态的无量纲数，建立动态压痕约束因子与压痕塑性状态的关联，充分考虑高应变率下的关键影响因素，大幅降低代表性应力的高动态计算误差； 3、通过弹丸冲击压痕测试，无需依赖高频接触力传感器，仅需测量弹丸冲击/回弹速度与凹坑参数，解决了传统技术因硬件限制导致的应变率上限问题，填补了高应变率下动态应力-应力应变测量的空白。