GB/T38684-2020金属材料 薄板和薄带 双轴应力-应变曲线胀形试验 光学测量方法

GB/T 38684-2020.Metallic materials-Sheet and strip-Biaxial stress-strain curve by means of bulge test一Optical measuring systems.
1范围
GB/T 38684规定了金属材料薄板和薄带的双轴应力-应变曲线胀形试验光学测量方法的符号和说明.原理、试验设备.光学测量系统,试样.试验程序.顶点曲率变形和应变的评价方法、双轴应力-应变曲线的计算及试验报告.
GB/T 38684适用于厚度小于3mm的金属薄板和薄带.在纯胀形过程中测定其双轴应力-应变曲线。
注:本标准中的术语“双轴应力-应变曲线”是简称。试验所测定的是“双轴真应力-真应变曲线"。
3原理
使用凹模和压边圈将圆形试样边部完全夹紧。在试样上施加流体压力,直至胀形出现破裂(图1)。在试验过程中,测量流体的压力,并由光学测量系统[)]记录试样的变形演化。根据获得的变形数据，可以获得试样中心附近的物理量:局部曲率、表面真应变以及试样的实际厚度(假设无压缩变形)。此外,通过假设试样中心部位为一个薄壁球形压力容器的应力状态,可以通过流体压力.试样厚度以及曲率半径得到试样所受的真应力。
注:除了参考文献[1]中提到及描述的使用光学测量系统的胀形试验之外,还有参考文献[4][5][6]中提及的激光系统,以及参考文献[7][8][9]中提及的触觉系统,对胀形试验同样适用.但本标准中未包含这些方法。
4试验设备
4.1胀形试验应在一台配备凹模.压边圈以及液体腔的设备上进行。推荐的设备如图2所示。
4.2试验设备的布局应能保证在试验过程中连续测量试样外表面的变形,能够通过记录胀形试样表面一个网格点XYZ坐标的变化来确定其几何变形,从而计算试样胀形中心区域的形状变化和真应变曲线。
4.3试验过 程中,系统应能通过光学系统测定胀形试样表面网格点XYZ坐标(非接触式),通过这些坐标,计算所选区域每个网格点的真应变ε1和ε2,厚度方向应变ε3,以及胀形试样圆顶的曲率半径p.
4.4系统宜配有流体压力测量系统,也可采用间接测量系统。从系统最大量程20%起,测量系统的精度宜满足1级。