应变速率

更新时间:2022-08-25 16:52

应变速率是指单位时间内发生的线应变剪应变。构造运动的应变速率变化范围很宽。应变速率分线应变速率、切应变速率、一点附近的应变速率、平均应变速率等。线应变速率一点附近的应变状态包括线应变和切应变共九个分量,线应变速率即线应变对时间的变化率。

定义

应变速率是指单位时间内的应变改变量称为应变速率或应变率,用dε/dt或E表示,单位为/s。

公式

条件应变εe=(l-l0‑)/l0,故条件(工程)应变速率εe=dεe/dt= (dl /dt ) /l0=u/l,其中u=dl/dt是加载速率,拉伸或压缩时就等于夹头或横梁的位移速度真应变ε=ln(l/l0),故真应变速率:

ε=dε/dt=(dl/dr) /l=u/l

由此可知

ε=ε0=l0/l=ε0/(1+ε0)

很显然,在相同的加载速度下,试样愈长,应变速率就愈小。

举例

各种加载条件下的应变速率(S)的范围如图1所示:

原理

屈服强度σx将随dε/dt升高而升高。对某些材料拉伸强度σ也随dε/dt升高而升高;对另一些材料,σb 基本不变。断面收缩率一般不大受dε/dt的影响。伸长率则有可能随dε/dt升高而减小。高速加载相当绝热过程。有很大一部分塑性变形功将转化为热能,从而使试样温度明显升高,有时可高达几百度。

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