专利名称：基于激光冲击波技术的材料屈服强度检测方法
技术领域：
本发明涉及材料检测技术领域，具体涉及材料屈服强度检测方法，特指一种基于激光冲击波技术的材料屈服强度检测方法。
背景技术：
激光冲击波技术利用短脉冲(几十纳秒)的高峰值功率密度(大于109W/cm2)激光束产生高强度压力冲击波，作用于金属材料表面并向内部传播，使材料发生特定的效应，实现对材料的处理、加工、成形和检测。目前，激光冲击波技术在工程领域的主要应用包括激光冲击强化技术、激光冲击成形技术、激光冲击打标、激光冲击波检测膜基界面结合强度等。然而，关于激光冲击波技术在材料屈服强度检测方面的运用未见报道。材料力学性能是评价材料质量的主要指标，也是进行工程设计与计算的主要依据，随着工业技术发展,对材料的各种力学性能要求越来越高,这就要求对材料进行精确的试验。目前单轴拉伸测量法和压入测量法是获得材料力学性能最常用的测量手段。前者需要制备专门的标准拉伸试样，得到的是材料的平均力学性能参数。后者测量过程中压头与材料接触，材料变形量小，且处于复杂的三轴应力状态，很难直接进行理论求解。

发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种基于激光冲击波技术的材料屈服强度检测方法；该基于激光冲击波技术的材料屈服强度检测方法方法简单，不需要专门的设备和标准试样；测量原理明显，能直接进行理论求解。本发明是通过如下技术方案实现的:一种基于激光冲击波技术的材料屈服强度检测方法，包括以下步骤:(I)利用激光冲击波冲击材料表面，同时采用动态应变仪采集不同时间时三个应变片的动态应变数据；所述三个应变片粘贴在材料冲击面的背面，三个应变片轴线交于一点，交点与冲击面的光斑中心对应，三个应变片的粘贴位置与交点的距离不小于激光冲击光斑半径；所述材料受冲击区域涂有吸收层，吸收层上覆盖约束层；(2)利用某一时间点的动态应变数据，求解该时间点的最大主应变ε I和最小主应变ε2;将步骤(I)采集的动态应变数据代入公式(I)和公式(2)求解ε i和ε 2 ;
权利要求
1.一种基于激光冲击波技术的材料屈服强度检测方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)利用激光冲击波冲击材料表面，同时采用动态应变仪采集不同时间时三个应变片的动态应变数据；所述三个应变片粘贴在材料冲击面的背面，三个应变片轴线交于一点，交点与冲击面的光斑中心对应，三个应变片的粘贴位置与交点的距离不小于激光冲击光斑半径；所述材料受冲击区域涂有吸收层，吸收层上覆盖约束层； (2)利用某一时间点的动态应变数据，求解该时间点的最大主应变εI和最小主应变8 2 ； 将步骤(I)采集的动态应变数据代入公式(I)和公式(2)求解￡1和ε2;
2.根据权利要求1所述的基于激光冲击波技术的材料屈服强度检测方法，其特征在于，所述激光冲击波的压力大于材料动态屈服强度的2.5倍。
全文摘要
本发明提供了一种基于激光冲击波技术的材料屈服强度检测方法，利用应变片检测激光冲击加载材料的动态应变数据，根据采集的动态应变数据和材料的Johnson-Cook动态本构模型求解材料的动态应力-时间曲线，曲线中动态应力不随时间变化的数值即为材料的屈服强度。本发明与现有的测量方法相比，方法简单，不需要专门的设备和标准试样，测量原理明显，能直接进行理论求解。激光冲击波瞬时冲击加载为非接触式加载，作用力大，材料变形量较大，测量结果为加载部位材料的屈服强度，尤其适用于受冲击载荷材料的力学性能参数标定。
文档编号G01N21/00GK103091251SQ201310013100
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月14日 优先权日2013年1月14日
发明者冯爱新, 薛伟, 聂贵峰, 顾永玉 申请人:温州大学, 江苏大学