图 3。10 黑白手喷漆 图 3。11 单轴散斑试样

3。2。2 十字拉伸试样

十字拉伸试样的设计一直是双轴拉伸试验的难点。在设计双向拉伸时，保证中心区的大 变形和防止臂上的应力集中是非常重要的。由于薄板在双轴拉伸时的变形量比单向拉伸的变

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形量小，所以大部分都是在臂上先破坏。为了保证该试样的破坏区域在中间的有效区域，通 过查阅相关的文献资料，发现现行的设计中通过以下的几种方法来处理这个问题[11-13]1）应力 集中区域的切削。2）中心区域的减薄。3）臂上开缝。来~自,优^尔-论;文*网www.chuibin.com +QQ752018766-

因此在本文的十字拉伸试样的设计中，参照了相关的方法并利用有限元模拟改进优化。 通过组合形式，将十字型试样的中心区域进行两面对称减薄，对臂上区域进行的圆与直线的 相切过度，来防止这块区域的应力集中。对减薄区为防止截面变化而带来的应力集中，采用 过度的倒圆角。并利用有限元对所设计的试样进行相关的模拟拉伸。通过比对以及考虑试验 加载设备的承受最大载荷和试验设备的夹持的要求，不断改变其中心区域的减薄厚度，改变 十字相交边上的倒角圆大小。图 3。12 为前期设计的十字拉伸试样，存在着中间过渡区域应力

集中无法得到破坏点相关的应变数据的问题。图 3。13 为中间厚度大，超过了拉伸装置的最大 施加载荷值出现拉不动的情况。

图 3。12 边缘应力集中试样 图 3。13 中心厚度 0。6mm 试样拉不动

因此，通过采用过渡倒角以及减薄厚度的方法，对上述的问题试样进行改进，最终确定 了如下的十字拉伸试样的设计方案。