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specimen will be increased, and the elongation decrease correspondly); (5) the results of numerical simulation by the software of ANSYS keep consistent with the results of actual measured 。

Key  Words:  loading rate loading path mechanical  properties  of  the material Tensile test numerical simulation

目 录

1。1 研究目的和意义 3

1。2 研究现状 4

1。3 研究的主要内容 6

1。4 研究方法及技术路线 6

1。5 本章小结 7

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2。1 低碳钢的刚性指标 8

2。2 低碳钢的塑性指标 9

2。3 低碳钢的拉伸曲线 9

2。4 本章小结 11

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3。1 试验简介 12

3。2 试验目的 12

3。3 试验方案 12

3。4 试验原理 12

3。5 试验设备和仪器 14

3。6 试验步骤及注意事项 17

3。7 本章小结 20

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4。1 数据整理 21

4。2 低碳钢力学性能的变化和规律 30

4。3 试件颈缩现象的研究 32

4。4 试件断口形状的研究 33

4。5 试验值与理论值比较 34

4。6 本章小结 34

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5。1 ANSYS 软件简介 35

5。2 低碳钢拉伸的 ANSYS 模拟 38

5。3 模拟结果与试验结果对比 58

5。4 本章小结 58

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6。1 结论 59

6。2 展望 59

前 言

随着科学技术的不断发展、不断进步，各种新型材料也在不断地被发现并期 望能将这些新型材料合理地运用到实际工程、建筑业当中去。从而，也为研究领 域带来了大量有待研究的材料力学性能新课题。纵观我们的生活、社会、科技发 展等等，几乎是方方面面都蕴含着材料的力学性能问题。我们能够进行系统设计 和产品刚度、强度计算的前提就是必须掌握材料的力学性能，因为材料的力学性 能是评价、证明材料价值的重要依据。目前，对于材料力学性能的研究和探索也 在不断地增加，研究层次更加深入，研究范围也更加的全面。

然而，在研究材料力学性能的历程中，研究者们在相当长一段时间里并没有 关注到加载速率、加载路径对材料力学性能可能产生的影响，而只是简单的根据 静力学理论进行设计和研究，从而致使设计出来的机械产品、建筑工业产品等在 具有足够的强度、刚度的情况下，在现实使用、应用中却出现产品寿命较短的现 象。经过研究学者后续大量的试验研究，证明：造成产品寿命短的重要原因之一 就是在机械产品的实际使用中，设计者没有充分意识到加载速率以及加载路径对 材料力学性能的影响。如今，现代机械的产品设计、产品制造、性能测试和使用 过程都必须考虑到加载速率、加载路径对材料力学性能的影响，这也成为产品研 发过程中不可或缺的一部分。 (责任编辑：qin)