本发明涉及一种固体材料的塑性测量方法，其属于工程材料力学技术领域。
背景技术：
塑性是指在一定外力下，表观固体物质具有的抗变形的能力。当前检测塑性的方法：压缩法、旋转扭力法、压出法。压缩法包括威廉氏法、华莱氏法。威廉氏法是在定温、定负荷下，用试样经过一定时间的高度变化来评定其可塑性。华莱氏快速可塑性测定法基本原理与威廉氏法相同，以定温、定负荷、定时间下塑炼胶配合与塑混炼操作技术试样厚度的变化来表示可塑性。旋转扭力法主要是门尼黏度法，门尼黏度法是根据试样在一定温度、时间和压力下，在活动面(转子)和固定面(上、下模腔)之间变形时所受到的扭力来确定橡胶的可塑性的，测量结果以门尼黏度来表示。压出法是在一定温度、压力下，在一定时间内测定塑炼胶的压出速度，以每1min压出的毫升数或质量(g)数表示可塑性，数值越大，表示压出速度越快，胶料的可塑性越大。当前测定塑性的主要指标包括液性限度和塑性限度。液性限度是黏土或坯料呈可塑状态时的上限含水率。若超过此含水率，黏土就进人半流动状态。此时承受剪切应力的能力急剧下降。因此液性限度也是黏土(或坯料)由流动状态进人了塑性状态时的含水量。塑性限度(简称塑限)，是黏土或坯料呈可塑状态时的下限含水率。若低于此含水率，黏土和坯料丧失可塑性而呈半固体状态，即塑限系黏土(或坯料)由固相状态进入塑性状态时的含水量。但是目前没有很精确的计算材料塑性的方法。
技术实现要素：
本发明针对上述现有技术中存在的不足，提供一种固体材料的塑性测量方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种固体材料的塑性测量方法，作用度量法和变化度量法，作用度量法是根据塑性与作用量和虚作用三者之间的关系确定的一种基本方法，塑性指标为：
在塑性测试中的作用量为a，虚作用量为af，塑性等于虚作用量与作用量之间的比例，用百分数表示，塑性的取值范围介于0～100％之间；作用是指作用物对受作用物构成作用的现象，代表作用物对受作用物构成作用的整体现象；虚作用是指作用现象中存在的一种虚假的、非实际发生的作用现象，如占有受作用物的空间现象，属于一种不改变受作用物的原有物质关系或结构构造的现象；
变化度量法是根据塑性与变化量和虚变化量三者之间的关系确定的一种基本方法，塑性指标为：
在塑性测试中的变化量为b，虚变化量为bf，塑性等于虚变化量与变化量之间的比例，取百分数，塑性的取值范围介于0～100％之间；变化代表受作用物整体发生变化的现象；虚变化属于变化现象中的一种非真实的变化现象。
固体材料塑性的具体测试步骤：
步骤1、采取或制作试样，将要被测试的固体材料制作为同等大小、同等形状的试件；
步骤2、将试件放置在试验条件下进行作用变化实验测试，要求每个试件的受作用面积相同；
步骤3、测量记录各种试件接受的作用量、虚作用量或测量记录各种试件的塑性变形量，确定用于计算各种材料塑性的指标数据并记录在案；
步骤4、根据公式
计算被测试件的塑性指标；
步骤5、根据塑性指标与强度或承载能力之间的关系规律，计算材料或承载物体的强度或承载能力。即，根据公式
σmax＝(1-e)δ/t
计算材料或承载物体的强度或承载能力，式中，σmax表示被测材料的强度或承载能力，其量纲为公斤/米2或牛顿/米2；e表示材料的塑性；
与现有技术相比，本发明的有益效果是：确定塑性的准确测量方法，确定塑性的取值范围和塑性指标，为后续的塑性研究奠定基础。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
一种固体材料的塑性测量方法，包括作用度量法和变化度量法，作用度量法是根据塑性与作用量和虚作用三者之间的关系确定的一种基本方法，塑性指标为：
在塑性测试中的作用量为a，虚作用量为af；
变化度量法是根据塑性与变化量和虚变化量三者之间的关系确定的一种基本方法，塑性指标为：
在塑性测试中的变化量为b，虚变化量为bf。
固体材料塑性的具体测试步骤：
步骤1、采取或制作试样，将要被测试的固体材料制作为同等大小、同等形状的试件；
步骤2、将试件放置在试验条件下进行作用变化实验测试，要求每个试件的受作用面积相同；
步骤3、测量记录各种试件接受的作用量、虚作用量或测量记录各种试件的塑性变形量，确定用于计算各种材料塑性的指标数据并记录在案；
步骤4、根据公式
计算被测试件的塑性指标；
步骤5、根据塑性指标与强度或承载能力之间的关系规律，计算材料或承载物体的强度或承载能力。即，根据公式
σmax＝(1-e)δ/t
计算材料或承载物体的强度或承载能力，式中，σmax表示被测材料的强度或承载能力，其量纲为公斤/米2或牛顿/米2；e表示材料的塑性；
实施例：
粉质粘土塑性测试新方法试验：
采用新方法测试直径为108mm、高200mm的粉质粘土试件的塑性和承载能力指标。在不同地点实地采取了形状大小完全相同的三件原状土样，分别在室内对其进行静压试验，具体实验情况如下：
(1)试件1的实验测试结果：静压力为20公斤，试件在1秒内出现压缩变形量x12＝0.00125米。
(2)试件2的实验结果：静压力为10公斤，作用时间为1秒，试件产生压缩、塑性变形x2＝0.001465米；增大静压力继续作用，塑性变形量快速增大。
(3)试件3的实验结果：初始静压力为10公斤，作用时间1秒，试件不变形；逐渐增加静压力到20公斤，增加作用时间为6秒，试件也不变形；继续增加静压力3秒，当静压力增至26公斤时，试件开始产生塑性压缩变形，此时停止加载，在26公斤静压下持续作用1秒，产生压缩变形量x3＝0.000986米。该实验加载作用时间总计11秒。
要求给出各处粉质粘土层的作用学塑性指标，并确定各处粘土层的承载能力。
分析计算：基于实验测试数据，根据作用学新理论，分析计算如下：
(1)已知：f1＝20公斤＝20×9.8牛顿，t1＝1秒，a1＝f1t1＝20公斤秒＝20×9.8牛顿秒，π＝3.14，x1＝0.00125米，
根据作用学关于塑性的定义和计算公式，得作用学塑性指数
根据作用学的强度即承载能力定义和计算公式，得样1代表地层的强度
σmax1＝(1-e1)σ1＝(1-0.00127551)×2184.3027268＝2181.5166268公斤/米2。
(2)已知：f2＝10公斤＝10×9.8牛顿，t2＝1秒，a2＝f2t2＝10公斤秒＝10×9.8牛顿秒，π＝3.14，x2＝0.001465米，
计算：
σmax2＝(1-e2)σ2＝(1-0.0014948979)×10703.083361＝10687.083344公斤/米2。
(3)已知量分析：静压力为变力：初始力为f31＝10公斤＝10×9.8牛顿，作用时间持续t31＝1秒；中间阶段作用力为
分析计算：由于在前三个作用阶段没有塑性变形量，即没有产生虚作用量，所以，采用保守计算方法：取第四个阶段的作用量作为衡量虚度的标准，即，用a34作计算该试件虚度的分母，即
非保守计算方法，应是：
保守强度：σmax3＝(1-e3)σ3＝(1-0.0001006122)×2839.5935449≈2811.023769公斤/米2；非
保守强度：σmax3＝(1-e3)σ3＝(1-0.0000348789)×2839.5935449≈2839.494503公斤/米2。
综上所述，测试塑性的新方法需要在测试中采取的数据关键是塑性变形量或塑性变形速度、作用时间、作用力、作用质量，有了这些数据就可以根据作用方法计算得到度量塑性的指标数据。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。