金属材料力学性能检测技术的发展

发表时间：2019-05-24T14:57:55.203Z 来源：《防护工程》2019年第3期作者：陈杨[导读] 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。

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