双轴测试
双轴测试是一种专门的机械测试方法,用于评估在两个垂直方向上同时加载下的材料行为。与沿单轴施加应力的单轴测试不同,双轴测试模拟了现实的条件,在这些条件下,材料通常会经历多向力,这对于设计结构组件并理解复杂的变形机制而言是无价的。双轴测试的核心原理涉及沿两个正交轴(通常是X和Y)的受控应力或应变。这可以通过各种加载配置来实现,包括张力张力,张力压缩或压缩压缩组合。该测试通过记录参数(例如应力 - 应变关系,产量行为和失败模式)来衡量材料如何应对这些组合应力的反应。双轴测试设置的常见类型包括十字形标本设计,其中中央区域使用液压执行器将中心区域装载到两个垂直方向上,以及将压力施加压力的凸起测试,以诱导双轴拉伸。每种配置都提供独特的优势:十字形测试允许精确控制应力比,而凸起测试模拟了制造中遇到的形成过程。在双轴测试中分析的关键参数包括双轴屈服强度,该强度标识了在合并负载下启动塑性变形的应力水平,以及用于薄板金属的形成极限曲线(FLC),该薄板金属绘制在颈部或骨折之前可实现的最大菌株。研究人员还研究应变路径效应,因为材料通常在比例(恒定应力比)与非比例载荷历史的情况下表现出不同的行为。高级双轴测试系统结合了计算机控制,以保持精确的应力或应变比,以及光学测量技术(例如数字图像相关性(DIC))以捕获全场变形模式。这些技术可以详细分析菌株如何在样品中分布以及在多轴载荷过程中材料特性如何发展。双轴测试在汽车,航空航天和建筑等行业中起着至关重要的作用。对于汽车制造商,它通过模拟碰撞过程中经历的复杂负荷来帮助开发抗崩溃的材料。在航空航天应用中,它可以确保在空气动力和重力组合下的结构完整性。通过提供对多轴材料行为的见解,双轴测试最终有助于为工程应用提供更安全,更有效的设计和材料选择。