滞回特性对不同宽厚比试件的影响

热处理试件的力-位移曲线如图7-11所示。由于试件的长细比很小，除了单调拉伸试件外，所有试件都发生了局部屈曲。表7-1给出了试件的平均初始拉伸屈服应力（σy 0）、平均初始局部屈曲应力（和最大平均压缩应力，其中的决定方法在某种程度上有些主观，因为局部屈曲发生的瞬间是通过照片的影像观察来确定的。在宽厚比为47.6的试件中，局部屈曲应力小于σy0，被归为弹性屈曲。在这种情况下，局部屈曲后受压承载力迅速减小，如试件RH1-2的力-位移曲线所示。在宽厚比为23.8的试件中，发生局部屈曲时，平均初始局部屈曲应力非常接近σy 0，平均屈曲应力随着加载进程逐渐减小，如试件RH2-2的试验结果所示。在宽厚比为11.9的试件中，大于σy 0，局部屈曲后试件承载力仍然继续增大，如试件RH3-3的试验结果所示。虽然局部屈曲时受压承载力并没有在瞬间立即减小，但在随后的加载循环中受压承载力会缓慢减小，这可在试件RH3-4的力-位移曲线中观察到。

在力-位移曲线中标记了试件裂纹萌生的时刻，并在表7-3中列出。曲线表明，在裂纹萌生时，以及在增幅和等幅循环加载下试件的裂纹稳定扩展过程中，承载力不会发生突然下降。只有当裂纹发生快速扩展时，滞回曲线上的承载力才会发生突然下降。

表7-3　试件测试结果

（续表）

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备注：d crack，ini表示裂纹萌生时的位移；d y和d u分别表示屈服力和极限抗拉强度对应的位移；
μd是d u与d y之比，hE p是热处理极限抗拉强度前的总塑性耗能。h E e为热处理试件初始拉伸屈服前的能量。

图7-11　试验和有限元力-位移曲线对比

位移延性系数定义为拉伸极限强度对应的位移与相应屈服位移之比，也列在表7-3中。不同宽厚比试件（例如，试件RH1-3、试件RH2-3和试件RH3-3）对比结果表明中等宽厚比的试件延性系数μd最小。这表明，试件的宽厚比越小并不意味着位移延性系数越大。