金属材料力学性能检测技术的发展论文_陈杨

苏州市计量测试院 江苏苏州 215128

摘要:计算机模拟金属材料力学性能检测技术,能够更加准确对金属材料在检测中的状态进行分析,而且计算机比较精准,用计算机呈现出来的数据会更加准确,这些数据可以给未来建立金属材料检测裤提供素材,建立更加准确的力学检测数据与模拟参考数据库。利用计算机模拟金属材料力学性能检测技术,能够对金属构件的力学性提供正确指导。本篇文章将对金属材料力学的性质,以及未来发展方向进行讨论分析,希望给相关人士提供帮助。

目前大部分的材料,科学都依赖对材料,性质以及成分的组织关系解析。材料性能的检测方法分为很多种,材料的模式也分为宏观与微观,从宏观到微观不同分层也有象征技术,其构成了材料科学的重要体系,同时也是材料设计与制造技术直接获得有价值性材料的桥梁。在整个金属材料力学性能检测中,可以评价检测在材料中所起的作用。下文将对金属材料力学性能检测的相关知识进行阐述。

关键词:金属材料;力学性能;检测技术

引言:

在金属材料力学检测中,影响其检测最终结果的因素有很多,比如说,检测人员素质检测方法以及环境条件等等。目前的金属力学检测方法正在改进,集中表现为对机械设备的改良以及测量方法的科学化。

利用有限元分析软件,对金属材料的检测进行模拟,能够更加准确的得出测量结果。而且利用这种方法也能预测出材料的应力应变的变化,还能够改进金属材料检测的方法提高检测精密度,提供新思路。有限元方法进行近似值的计算,这种方法经过了40多年的时间才逐渐形成完整体系,他是现今使用最广泛的计算方法,可以解决很多结构分析,热力学等问题。这些年来我国也在着力研究有限元法,同时把这种方法也引进了金属材料检测中,提出了一些关于材料力学性的指标。

一、金属材料力学性能检测技术的发展

(一)ANSYS有限元模拟实践力学结合

有限元法分析,能够将复杂的物理现象划分成个体,利用个体建立的近似函数进行阐释,推导处理所有的个体误差,以此来建立整体的分析方程,通过计算机对数据进行处理可以利用数据解决复杂的难题。有限元模拟技术能够更加准确快捷,解决操作过程中不必要的问题[1]。

金属材料,历史性的检测主要分为拉伸,硬度,冲击,工艺性能等方面,目前的现行力,学性能检测大部分要借助几何体形状,以几何体形状为标准样式,装在力学实验机器上,利用简单的应力状态,进行力学检测。在这个过程中利用ANSYS有限元模式对历史进行检测,可以在整个检测过程中更加直观。

(二)模拟拉伸

目前我们国内的拉伸检测方法标准是以 为主,模拟拉伸的主要检测项目有抗拉强度以及延伸率等等。拉伸要是在拉伸过程中一般分为4个环节,弹性,屈服,强化,紧缩。ANSYS模拟金属拉伸,试验主要分为设置,物理参数设置,加载条件等几个部分,因为每一个拉伸试验都有不同的特点,所以再制作金属模型时也可以参考其特点,选择不同的方法,某些模型可以不考虑夹持部分,把末端的圆弧固定起来,在另一端的圆弧上添加载荷。这种方法有很多的好处,它既可以缩短计算时间,提高工作效率,同时也能缩小储蓄空间,计算更加的精准。材料各自的向同性,所以在模拟时需要输入密度,弹性的定义。如图(1),拉伸试验样品图。

图(1),伸试验样品图

(三)建立模拟数据库

密度还有弹性,是表示金属材料特性的参数,它的大小和材料本身有很大的关系,可以说他们是检测材料本身的指标。它们和元素含量,以及处理状态等等有很大关系,这些指标,都和周围环境受力程度没有关系。模拟拉伸实验的作用就是对实际检测进行辅助,计算出不同材料的模拟参数,虽然这些模拟参数与实际的材料参数并无太大关系,但是它是模拟结果与实际检测条件相耦合的条件。如图(2)建立数据库的整个过程。

图(2),据库的整个过程

(四)金属构件的模拟

最近几年来在金属力学检测中最为受关注的就是金属构件模拟,金属构件模拟,能够检测出构件的寿命,并且在多年的努力下正在成为一门独立的学科。比如说英国在开发海油田,其利用金属材料以及天然管道的构建,广泛采用模拟实验来研究金属材料的使用性质,这些金属构建材料实施起来比较困难,花费昂贵而且技术层次较多,操作起来比较复杂[2]。

充分了解金属材料的后加工形状,状态,通过计算机所以模拟出ANSYS的模拟参数,对金属构件进行分析计算,通过普通的力学检测方法,可以得出金属力学的判断依据,金属力学强度行为之间的相互联系以及规律,这种操作非常简单,能够节约成本,减少人物资源。而且这种,不见也能为现实模拟进行服务,基于现实模拟正确的指导。

二、结束语

利用计算机模拟金属材料力学性能试验,能够更加直观的了解金属材料在整个实验中的变化状态,对未来建立金属材料数据库一定的帮助。利用有限元分析模拟分析,能够为现实模拟金属构件提供更加直接的指导,确定金属构件自己的合理性以及安全性,对改造金属检测方法有很大的帮助,给金属检测提供新思路。

参考文献:

[1]蒋忠伦. 金属材料剪切力学性能及测试方法研究[J]. 化工管理,2018,No.487(16):44-45.

[2]郭春文. 新型纳米结构金属材料的力学性能分析[J]. 科技资讯,2017(17).

论文作者:陈杨

论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期

论文发表时间:2019/5/24

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