[发明专利]一种材料抗弯性质的测量方法及其测试仪器

说明书

技术领域

本发明涉及一种材料抗弯性质的测量方法及其测试仪器，其属于理论力学、 应用力学与实验力学研究领域。

背景技术

传统理论力学、应用力学与实验力学对材料的抗弯性质缺乏足够的认识， 目前，度量抗弯性质的参数选择是根据传统力学的强度理论将抗弯强度作为衡 量材料抗弯性质的指标。实际上，抗弯性质有多种指标，如抗弯程度、可弯程 度、瞬间抗弯能力、长时间抗弯能力都是度量材料抗弯性质的指标。最主要的 是，根据传统理论没办法预测材料在什么情况下会弯曲到什么程度。因此，传 统抗弯理论与测试方法都是不完善的。

具体来说，在传统理论力学、应用力学、实验力学基础上，能够通过实验 来确定材料的抗弯强度，即能确定抵抗瞬间作用量的极限值，也就是在保持一 定变形限度范围内能够抵抗最大作用力的极限值。但是，由于缺乏作用量概念， 同时缺乏度量材料抗弯性质的正确标度概念，难以通过实验确定材料抵抗作用 量的极限值，难以确定材料抗弯或可弯程度标度值，即难以确定弯折变形中材 料的虚度和实度。所以，传统抗弯理论与测试方法存在一定缺陷。

发明内容

本发明针对传统抗弯研究理论与测试方法存在的缺陷，提供一种根据作用 学研究理论而研究的材料抗弯性质的测量方法及其测试仪器。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

弯折是一类特别的作用方式，其变形表现是特殊的，其相应的性质特征与其它作用方式下表现出来的性质特征也有很大区别。在弯折变形现象中，弯折变形量或变形速度与变形点的位置有关。如图1所示，作用力F作用在杆状物体一端的C点上；A点只受约束作用，其约束力即阻力为R₁；B点也只是接受一种被动的约束阻力，其值为R₂；在B点与C点之间，杆状物上任意点P接受的不平衡弯折作用驱动力通过传递获得，其值为在B点与C点之间，杆状物上的任意点P接受的来自阻力R₁的传递量为在B点与A点之间，任一点P也受两个力，其值分别为和同时，由杆状物体本身性质决定生成的一种力，叫抗弯折力，记为f.P点处的抗弯折力用f′表示。除了以上力以外，P点还接受一种通过传递而得到的一对能够互相抵消的平衡力，其大小分别为和这两个力的和总是等于零，即W′＝R′₂+F′＝0总是成立。驱使P点形成弯折位移的动力主要由F′、R′₁和f共同产生。根据作用学，P点在弯折作用控制下遵守两个基本方程：

①不平衡运动方程

FF′=E′F′=E′rr′(F-R1)=F′+R1′+f=rr′(F-R1)+f=m′a′;]]>