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摘要
基于能量密度等效，考虑圆锥压入（锥压入）过程中线性律纯弹性和幂律纯塑性的应变能比例叠加，提出了弹塑性应变能比例叠加的锥压入载荷-位移模型（Load vs. Displacement Model based on Proportional Superposition of elastoplastic-energy under conical indenting,LDM-PS），进而提出了获取材料Ramberg-Osgood律（R-O律）应力-应变关系的锥压入试验方法。针对80种设定材料，通过LDM-PS预测的载荷-位移曲线（正向预测）与有限元分析结果密切吻合，并且以有限元分析（Finite Element Analysis,FEA）所得载荷-位移曲线作为试验模拟曲线，采用两种锥角圆锥压头分别对平滑材料表面进行两次单锥压入加载（双锥压入），可通过对双锥压入的两个载荷-位移曲线的加载阶段按抛物律（Kick律）回归可实现R-O律参数的求解。由LDM-PS预测的R-O律应力-应变关系曲线（反向预测）与FEA的条件关系曲线密切吻合；针对8种金属材料完成了双锥压入试验，通过锥压入试验新方法预测的应力-应变关系、弹性模量和强度与传统单轴拉伸试验结果吻合良好。
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