本发明属于延性金属材料力学性能测试，具体涉及一种基于圆片试样获取材料疲劳性能的微样测试方法的设计。
背景技术：
1、服役金属材料的疲劳性能是结构安全设计与寿命评估的重要内容，受客观条件的限制，标准疲劳试样的制备往往需要较大尺寸的原材料，而对于服役结构材料往往难以获得足够的材料来加工传统测试试样，因而材料的疲劳性能测试面临诸多困难，材料疲劳性能的无损检测方法和小试样测试技术亟待发展。目前小试样测试技术在材料单轴力学性能方面取得了极大的发展并已形成诸多测试标准，然而对于材料疲劳性能的小试样测试方法仍有待进一步发展。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决目前难以对服役工程材料完成疲劳力学性能微损检测的问题，提出了一种基于圆片试样获取材料疲劳性能的微样测试方法，基于微样圆片的疲劳试验能同时获得材料单轴应力-应变关系(即材料hollomon律)和疲劳性能(即manson-coffin律)，对材料性能工程测试领域具有重要意义。
2、本发明的技术方案为：一种基于圆片试样获取材料疲劳性能的微样测试方法，包括以下步骤：
3、s1、构建圆片试样中值点等效应力和等效应变方程。
4、s2、构建疲劳试验下圆片试样应力幅和应变幅与中值点等效应力和等效应变间的关联方程。
5、s3、对圆片试样在不同位移幅下进行多次疲劳试验，获得载荷-位移滞后曲线以及位移幅、载荷幅和寿命数据。
6、s4、对载荷-位移滞后曲线进行幂律拟合，得到圆片试样的材料hollomon律参数。
7、s5、根据关联方程，将位移幅和载荷幅转化得到对应的应变幅和应力幅。
8、s6、根据应变幅和寿命数据确定圆片试样的材料manson-coffin律参数。
9、进一步地，步骤s1中圆片试样中值点等效应力和等效应变方程具体为：
10、
11、其中σeq-c表示中值点等效应力，p表示载荷，h表示位移，εeq-c表示中值点等效应变，a*表示特征面积，h*表示特征位移，k1、k2、k3和k4均为圆片试样中值点等效应力和等效应变方程模型的模型参数，k5和k6均为中间参数，n表示材料hollomon律参数。
12、进一步地，步骤s2中的关联方程具体为：
13、
14、其中σa表示应力幅，εa表示应变幅，e表示自然常数，a1、a2、a3、c1和c4均为关联方程模型的模型参数。
15、进一步地，步骤s4中材料hollomon律参数的迭代求解公式为：
16、
17、其中n和k均为材料hollomon律参数，m表示对载荷-位移滞后曲线进行幂律拟合得到的加载系数，c表示对载荷-位移滞后曲线进行幂律拟合得到的加载指数。
18、进一步地，步骤s6中材料manson-coffin律参数的公式为：
19、
20、其中e表示材料弹性模量，nf表示寿命数据，σf′、εf′、β和γ均为材料manson-coffin律参数。
21、本发明的有益效果是：服役结构材料受取样尺寸的限制，难以通过传统的试验方法获得其材料力学性能，因而服役构件的剩余寿命评估面临诸多挑战，在此背景下，本发明基于建立的圆片试样中值点等效应力和等效应变方程以及疲劳试验下试样应力幅和应变幅方程，提出了一种基于微小圆片试样确定材料疲劳性能的测试方法，弥补了现有方法难以对小试样材料完成疲劳性能微损测试的不足，具有较高的工程应用价值。
1.一种基于圆片试样获取材料疲劳性能的微样测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于圆片试样获取材料疲劳性能的微样测试方法，其特征在于，所述步骤s1中圆片试样中值点等效应力和等效应变方程具体为：
3.根据权利要求2所述的基于圆片试样获取材料疲劳性能的微样测试方法，其特征在于，所述步骤s2中的关联方程具体为：
4.根据权利要求2所述的基于圆片试样获取材料疲劳性能的微样测试方法，其特征在于，所述步骤s4中材料hollomon律参数的迭代求解公式为：
5.根据权利要求3所述的基于圆片试样获取材料疲劳性能的微样测试方法，其特征在于，所述步骤s6中材料manson-coffin律参数的公式为：
