王文瑞等：高温应变栅丝蠕变对应变测量精度影响与补偿 ·91. H=[）广（层）"]a+22 4(n+2) (7) 则式(6)可化简为 Ig w.=lg H+nlg F. (8) 砝码 本文通过试验可得到加载力F和蠕变第二阶段 的中间点最大挠度，通过对仙时间求导可得位移 率 图7四点弯曲简支梁受力原理 Fig.7 Principle diagram of the four-points bending beam 给定几组不同的载荷F进行蠕变试验后，可拟合 得出等效应力阶次n,将所得的H值和n值代入式 以表示为 (8),结合材料参数a、b、h和L即可解得幂法则乘数 e=Bo” (5) B,于是根据式(6)可得到以位移形式表示的简支梁蠕 式中，8为稳态蠕变速率，B为幂法则乘数，n为等效 变曲线. 应力阶次，σ为应力. 以下就是求简支梁蠕变曲线的过程，在应变电测 综合式(4)和式(5)，可得简支梁的最大挠度 系统中设定恒定的温度后加载，针对高温合金GH3039 ”.为 进行高温蠕变试验.温度环境设置为673K,分别进行 u=[(）(层)"]a2 了40、50、60和70kg砝码质量的加载试验，持续加载 4(n+2) 时间1000min以上.如图8所示为加载砝码时，四种 (6) 受力情况下简支梁的中点位移变化趋势. 式中，F为载荷. 在四种载荷条件下给标定梁加载，分别得到如图 将式(6)写成对数形式，为方便书写，将前面的系 8所示的蠕变曲线后，观察第二阶段稳定后的变化趋 数部分令作字母H,即 势，通过曲线的线性拟合可得出该阶段的位移率⊙， 6.3f回 6.3[ 62 6.2 6.1 61 m 6.0 6.0 5.9 5.9 5.8 5.8 5.7 5.7 5.6 5.6 -1000 100200300400500600700800 -1000100200300400500600700800 时间/min 时间/min 63 63[d 6.2 6.2 6.1 6.0 6.0 5.9 5.9 5.8 5.8 5.7 5.7 5.6 5.6 -1000100200300400500600700800 -1000100200300400500600700800 时间/mi 时间/min 图8高温下不同载荷时简支梁的位移变化.(a)40kg砝码质量：(b)50kg砝码质量：(c)60kg砝码质量：(d)70kg砝码质量 Fig.8 Displacement variation of the simple supported beam with different loads at high temperature:(a)counterbalance mass 40kg;(b)counterbal- ance mass 50 kg;(c)counterbalance mass 60 kg;(d)counterbalance mass 70 kg王文瑞等: 高温应变栅丝蠕变对应变测量精度影响与补偿 图 7 四点弯曲简支梁受力原理 Fig. 7 Principle diagram of the four鄄points bending beam 以表示为 着 · ss = B滓 n . (5) 式中,着 · ss为稳态蠕变速率,B 为幂法则乘数,n 为等效 应力阶次,滓 为应力. 综合式 (4 ) 和式 (5 ),可得简支梁的最大挠度 棕ss为 棕ss = 1 2 B [ ( 2n +1 2 ) bn ( n 2 ) h 2n ] +1 a n (n +2)L 2 -4na 2 4(n +2) F n . (6) 图 8 高温下不同载荷时简支梁的位移变化. (a) 40 kg 砝码质量;(b) 50 kg 砝码质量;(c) 60 kg 砝码质量;(d) 70 kg 砝码质量 Fig. 8 Displacement variation of the simple supported beam with different loads at high temperature:(a) counterbalance mass 40 kg;(b) counterbal鄄 ance mass 50 kg;(c) counterbalance mass 60 kg;(d) counterbalance mass 70 kg 式中,F 为载荷. 将式(6)写成对数形式,为方便书写,将前面的系 数部分令作字母 H,即 H = 1 2 B [ ( 2n + 1 2 ) bn ( n 2 ) h 2n ] + 1 a n (n + 2)L 2 - 4na 2 4(n + 2) , (7) 则式(6)可化简为 lg 棕ss = lg H + nlg F. (8) 本文通过试验可得到加载力 F 和蠕变第二阶段 的中间点最大挠度,通过对 棕ss 时间求导可得位移 率 棕 · ss . 给定几组不同的载荷 F 进行蠕变试验后,可拟合 得出等效应力阶次 n,将所得的 H 值和 n 值代入式 (8),结合材料参数 a、b、h 和 L 即可解得幂法则乘数 B,于是根据式(6)可得到以位移形式表示的简支梁蠕 变曲线. 以下就是求简支梁蠕变曲线的过程,在应变电测 系统中设定恒定的温度后加载,针对高温合金 GH3039 进行高温蠕变试验. 温度环境设置为 673 K,分别进行 了 40、50、60 和 70 kg 砝码质量的加载试验,持续加载 时间 1000 min 以上. 如图 8 所示为加载砝码时,四种 受力情况下简支梁的中点位移变化趋势. 在四种载荷条件下给标定梁加载,分别得到如图 8 所示的蠕变曲线后,观察第二阶段稳定后的变化趋 势,通过曲线的线性拟合可得出该阶段的位移率 棕 · ss, ·91·