塑性應變比值試驗

由於2.3 節鋁合金與鋼材之性質差異，可以看出鋁合金 A6061 之塑性應變比值明顯地比鋼材(270、590R)來的小。然而塑性應變比 值對材料成形性的影響又是至關重要，由於2.3.3 節可得到塑性應變 比值在不同成形模式中對材料減薄率皆有影響性，因此透過實驗準 確地求得塑性應變比值為相當重要的一環。

塑性應變比值(r 値)的定義為拉伸試片橫向應變與厚度方向應變

e_l^p、e_w^p：軸向及橫向之工程應變

圖2. 34 塑性應變比值實驗之四等份拉伸距離

圖2. 35 高度規規刻畫記號

不過由於2.4.1 節 DIC 量測平台之建立，其中可透過 DIC 進行量 測試片寬度與長度方向之應變，因此不需另外再切割塑性應變比值試 片，直接使用單軸拉伸試片在單軸拉伸試驗中量測應變即可，如圖 2.36。其中關於 DIC 量測塑性應變比值方式，本論文參考文獻[35]對 於塑性應變比值求法，此文獻總結兩種方式取得塑性應變比値，分別 為point method 與 line method，取法示意圖如圖 2.37。point mehod

為取量測試片標距長度(gage length)上的長度變化量，而關於量測 r 値 結果則如圖 2.38，為 line method 與 point method 量測 r 値之比較圖，

其中 line method 會依照選取試片標距長度之差異影響到所量測的塑 性應變比値，而試片標距長度也會依照試片之幾何尺寸而改變，因此 line method 因無法選定適合試片標距長度，而較無法量測穩定之塑性 應變比値；相對的以point method 量測之塑性應變比値數值相當穩定，

且不受試片幾何尺寸影響。因此point method 為較佳的量測塑性應變 比値方法，本論文也延用此方法(point method)作為量測鋁合金 A6061 塑性應變比值之方式，另外也會比較 line method 量測塑性應變比値 之差別，最後再使用前述量測 r 値方式與 DIC 量測到之 r 値進行驗 證。

圖2. 36 DIC 量測單軸拉伸試片

圖2. 37 line method 與 point method 示意圖[34]

圖2. 38 Line method 與 point method 比較[34]

根據上述DIC 量測塑性應變比值方法，本論文於此節選取鋁合 金 A6061-O 之 45 度單軸拉伸試片及塑性應變比值試片作為 DIC 量

片及 DIC 量測之 45 度單軸拉伸試片。而在 DIC 量測塑性應變比值方 面，本節分別比較 line method 與 point method 之差別，其 DIC 選取 方式如圖3.38 。取得軸向與橫向應變趨勢後，在代入式 2.3，即可得 到塑性應變比値趨勢圖 ，如圖 2.40 為兩者 DIC 量測方式所得到之塑 性應變比値趨勢，由圖 2.41 可明顯地看出 line method 得到之塑性應 變比値較不穩定；而 point method 得到之塑性應變比値趨於定値，以 穩態以後的數據取平均値可得到鋁合金 A6061-O 45 度之塑性應變比 値為0.4。

另外由前述的三種位移量之塑性應變比值試片所得到之塑性應 變比値為 0.44，驗證 DIC 量測塑性應變比値為可信之量測方式。本 論文也皆完成鋁合金A6061-O 與 A6061-T6 各方向之塑性應變比值，

將鋁合金A6061-O 與 A6061-T6 之塑性應變比值列於表 2.13 。

圖2. 39 三種位移量之塑性應變比值試片及 DIC 量測之單軸拉 伸試片

圖2. 40 鋁合金 A6061-O 45 度試片之軸向與橫向應變

r = ε_w

ε_t = ε_w

−(ε_w + ε_l) (式 2. 4)

圖2. 41 鋁合金 A6061-O 45 度之塑性應變比値趨勢(line method v.s point method)

表 2. 13 鋁合金 A6061-O 與 A6061-T6 之塑性應變比值