斷裂韌性實驗報告(已修改)
2025-08-15 04:38 本頁面
【正文】 .. . . ..斷裂韌性測試實驗報告 隨著斷裂力學的發(fā)展，相繼提出了材料的、等一些新的力學性能指標，彌補了常規(guī)試驗方法的不足，為工程應用提供了可靠的斷裂判據和設計依據。下面介紹下這幾種方法的測試原理及試驗方法。 三種斷裂韌性參數的測試方法簡介 1. 1 平面應變斷裂韌度的測試 對于線彈性或小范圍的型裂紋試樣，裂紋尖端附近的應力應變狀態(tài)完全由應力強度因子所決定。是外載荷，裂紋長度及試樣幾何形狀的函數。在平面應變狀態(tài)下，當和的某一組合使=，裂紋開始失穩(wěn)擴展。的臨界值是一材料常數，稱為平面應變斷裂韌度。測試保持裂紋長度a為定值，而令載荷逐漸增加使裂紋達到臨界狀態(tài)，將此時的、代入所用試樣的表達式即可求得。的試驗步驟一般包括：（1） 試樣的選擇和準備（包括試樣類型選擇、試樣尺寸確定、試樣方位選擇、試樣加工及疲勞預制裂紋等）；（2） 斷裂試驗；（3） 試驗結果的處理（包括裂紋長度的測量、條件臨界荷載的確定、實驗測試值的計算及有效性的判斷）。1. 2 延性斷裂韌度的測試積分延性斷裂韌度是彈塑性裂紋試樣受型載荷時，裂紋端點附近區(qū)域應力應變場強度力學參量積分的某些特征值。測試積分的根據是積分與形變功之間的關系： （11）其中為外界對試樣所作形變功，包括彈性功和塑性功兩部分，為裂紋長度，為試樣厚度。積分測試有單試樣法和多試驗法之分，其中多試樣法又分為柔度標定法和阻力曲線法。但無論是單試樣法還是多試樣柔度標定法，都須先確定啟裂點，而困難正在于此。因此，我國GB203880標準中規(guī)定采用繪制阻力曲線來確定金屬材料的延性斷裂韌度。這是一種多試樣法，其優(yōu)點是無須判定啟裂點，且能達到較高的試驗精度。這種方法能同時得到幾個積分值，滿足工程實際的不同需要。所謂阻力曲線，是指相應于某一裂紋真實擴展量的積分值與該真實裂紋擴展量的關系曲線。標準規(guī)定測定一條阻力曲線至少需要5個有效試驗點，故一般要5~8件試樣。把按規(guī)定加工并預制裂紋的試樣加載，記錄曲線，并適當掌握停機點以使各試樣產生不同的裂紋擴展量（）。測試各試樣裂紋擴展量，計算相應的積分，對試驗數據作回歸處理得到曲線。阻力曲線的位置高低和斜率大小代表了材料對于啟裂和亞臨界擴展的抗力強弱。阻力曲線法測試步驟一般包括：（1） 試樣準備 ①試樣尺寸的選擇原則： 1）平面應變條件：標準規(guī)定 （12） 其中 2）積分有效性條
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