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用于测量材料内的孔洞内压力的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:40084042 阅读:4 留言:0更新日期:2024-01-23 15:10
本公开提供一种用于测量材料内的孔洞内压力的方法和装置,所述方法包括:获取所述材料的屈服准则,所述屈服准则表征所述材料在外加载荷的作用下达到屈服时,所述材料的第一硬度和所述材料的屈服强度中的至少一项以及所述材料内的孔洞体积分数与所述孔洞内压力之间的关系;获取所述第一硬度和所述屈服强度中的至少一项;获取所述孔洞体积分数;以及基于所述第一硬度和所述屈服强度中的至少一项、所述孔洞体积分数以及所述屈服准则,获得所述孔洞内压力。根据本公开,可以获得准确的孔洞内压力。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及材料检测领域,具体而言涉及一种用于测量材料内的孔洞内压力的方法、装置、电子设备和存储介质。


技术介绍

1、在先进核能系统中,核反应所产生的高能中子一方面会与金属材料的点阵原子发生碰撞而引发辐照损伤,另一方面会在金属材料中发生核嬗变反应而产生氦原子以及其它气体原子,这些核反应产物会与空位原子形成含有内压的孔洞,从而对材料力学性能产生极大的影响。孔洞对金属材料力学性能的影响与其内压大小密切相关。

2、如何获得材料内的孔洞内压力,从而进一步研究材料的力学性能与孔洞内压力之间的关系,以获得材料的准确的力学性能,是当前人们广泛关注的问题。

3、在此部分中描述的方法不一定是之前已经设想到或采用的方法。除非另有指明,否则不应假定此部分中描述的任何方法仅因其包括在此部分中就被认为是现有技术。类似地,除非另有指明,否则此部分中提及的问题不应认为在任何现有技术中已被公认。


技术实现思路

1、在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本公开的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、根据本公开的第一方面,提供了一种用于测量材料内的孔洞内压力的方法,包括:

3、获取所述材料的屈服准则,所述屈服准则表征所述材料在外加载荷的作用下达到屈服时,所述材料的第一硬度和所述材料的屈服强度中的至少一项以及所述材料内的孔洞体积分数与所述孔洞内压力之间的关系;

4、获取所述第一硬度和所述屈服强度中的至少一项;

5、获取所述孔洞体积分数;以及

6、基于所述第一硬度和所述屈服强度中的至少一项、所述孔洞体积分数以及所述屈服准则,获得所述孔洞内压力。

7、在一些实施例中,所述获取所述材料的屈服准则包括:

8、获得所述材料的等效应力势函数,所述等效应力势函数考虑了所述材料内的孔洞对所述材料的应力势函数的影响,并且表征所述材料在外载荷作用下,所述材料所受的等效应力与所述材料的外加载荷平均应力、范式等效应力、所述材料的分剪切应力、所述孔洞体积分数、孔洞内压力之间的关系;

9、基于所述等效应力势函数,获得所述屈服准则。

10、在一些实施例中,所述获得所述材料的等效应力势函数包括:

11、获得所述材料的线性比较体和所述线性比较体的应力势函数;

12、获得所述线性比较体和所述材料之间的差异项;以及

13、基于所述线性比较体的应力势函数和所述差异项,获得所述等效应力势函数。

14、在一些实施例中,所述获取所述材料的第一硬度和所述材料的屈服强度中的至少一项包括:

15、获取采用压头侵压入材料的压痕实验获得的所述材料的硬度随所述压头侵压入所述材料的深度变化的曲线;以及

16、基于所述曲线,获得所述第一硬度。

17、在一些实施例中,在所述压痕实验中,所述压头侵入所述材料的最大深度不小于1微米,并且其中,所述基于所述曲线,获得所述第一硬度包括:

18、将所述曲线上所述压头侵压入材料第一深度时,所述材料的硬度确定为所述第一硬度,其中,所述第一深度不小于1微米。

19、在一些实施例中,所述获取所述材料的第一硬度和所述材料的屈服强度中的至少一项包括:

20、获取利用单轴拉伸实验获得的所述材料的应力应变曲线;以及

21、基于所述应力应变曲线,获得所述材料的屈服强度。

22、在一些实施例中,所述获取所述材料内的孔洞体积分数包括:

23、获取所述材料的孔洞密度和尺寸;以及

24、基于所述材料的孔洞密度和尺寸,获得所述材料的孔洞体积分数。

25、在一些实施例中,所述材料包括单晶材料和多晶材料中的任一项。

26、根据本公开的第二方面,提供了一种用于测量材料内的孔洞内压力的装置,包括:

27、第一获取单元,被配置用于获取所述材料的屈服准则,所述屈服准则表征所述材料在外加载荷的作用下达到屈服时,所述材料的第一硬度和所述材料的屈服强度中的至少一项以及所述材料内的孔洞体积分数与所述孔洞内压力之间的关系;

28、第二获取单元,被配置用于获取所述第一硬度和所述屈服强度中的至少一项;

29、第三获取单元,被配置用于获取所述孔洞体积分数;以及

30、第四获取单元,被配置用于基于所述第一硬度和所述屈服强度中的至少一项、所述孔洞体积分数以及所述屈服准则,获得所述孔洞内压力。

31、在一些实施例中,所述第一获取单元包括:

32、第一获取子单元,被配置用于获得所述材料的等效应力势函数,所述等效应力势函数考虑了所述材料内的孔洞对所述材料的应力势函数的影响,并且表征所述材料在外载荷作用下,所述材料所受的等效应力与所述材料的外加载荷平均应力、范式等效应力、所述材料的分剪切应力、所述孔洞体积分数、孔洞内压力之间的关系;

33、第二获取子单元,被配置用于基于所述等效应力势函数,获得所述屈服准则。

34、在一些实施例中,所述第一获取子单元包括:

35、第三获取子单元,被配置用于获得所述材料的线性比较体和所述线性比较体的应力势函数;

36、第四获取子单元,被配置用于获得所述线性比较体和所述材料之间的差异项;以及

37、第五获取子单元,被配置用于基于所述线性比较体的应力势函数和所述差异项,获得所述等效应力势函数。

38、在一些实施例中,所述第二获取单元包括:

39、第六获取子单元,被配置用于获取采用压头侵压入材料的压痕实验获得的所述材料的硬度随所述压头侵压入所述材料的深度变化的曲线;以及

40、第七获取子单元,被配置用于基于所述曲线,获得所述第一硬度。

41、在一些实施例中,在所述压痕实验中,所述压头侵入所述材料的最大深度不小于1微米,并且其中,所述第七获取子单元包括:

42、第一确定单元,被配置用于

43、将所述曲线上所述压头侵压入材料第一深度时,所述材料的硬度确定为所述第一硬度,其中,所述第一深度不小于1微米。

44、在一些实施例中,所述第二获取单元包括:

45、第八获取子单元,被配置用于获取利用单轴拉伸实验获得的所述材料的应力应变曲线;以及

46、第九获取子单元,被配置用于基于所述应力应变曲线,获得所述材料的屈服强度。

47、在一些实施例中,所述第三获取单元包括:

48、第十获取子单元,被配置用于获取所述材料的孔洞密度和尺寸;以及

49、第十一获取子单元,被配置用于基于所述材料的孔洞密度和尺寸,获得所述材料的孔洞体积分数。

50、在一些实施例中,所述材料包括单晶材料和多晶材料中的任一项本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于测量材料内的孔洞内压力的方法,包括:

2.如权利要求1所述的方法,其中,所述获取所述材料的屈服准则包括:

3.如权利要求2所述的方法,其中,所述获得所述材料的等效应力势函数包括:

4.如权利要求1所述的方法,其中,所述获取所述材料的第一硬度和所述材料的屈服强度中的至少一项包括:

5.如权利要求4所述的方法,其中,在所述压痕实验中,所述压头侵入所述材料的最大深度不小于1微米;并且其中,所述基于所述曲线,获得所述第一硬度包括:

6.如权利要求1所述的方法,其中,所述获取所述材料的第一硬度和所述材料的屈服强度中的至少一项包括:

7.如权利要求1所述的方法,其中,所述获取所述材料内的孔洞体积分数包括:

8.一种用于测量材料内的孔洞内压力的装置,包括:

9.一种电子设备,包括:

10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,其中,所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-7中任一项所述的方法。

【技术特征摘要】

1.一种用于测量材料内的孔洞内压力的方法,包括:

2.如权利要求1所述的方法,其中,所述获取所述材料的屈服准则包括:

3.如权利要求2所述的方法,其中,所述获得所述材料的等效应力势函数包括:

4.如权利要求1所述的方法,其中,所述获取所述材料的第一硬度和所述材料的屈服强度中的至少一项包括:

5.如权利要求4所述的方法,其中,在所述压痕实验中,所述压头侵入所述材料的最大深度不小于1微米;并且其中,所述基于所述曲线,获...

【专利技术属性】
技术研发人员:余龙程杨洋肖厦子钟勇刘辉任重陈思雨胡泽华
申请(专利权)人:中南大学
类型:发明
国别省市:

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