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关于裂纹扩展试验方法介绍

2023.04.10   2277威尼斯

一、裂纹扩展试验描述

       对于材料在加工或者使用过程中,裂纹的出现是不可避免的,因此用断裂力学研究裂纹的扩展特性,保证带裂纹的构件不致因裂纹扩展而断裂,就需要研究这些材料的疲劳裂纹扩展规律。所以研究疲劳裂纹扩展规律在工程设计及应用中是必要的。

相关标准:ASTM E647 ,ISO 12108,GB/T 6398。

二、关于试样

       裂纹试验的大多数试验需要特定形状的试样,在上述标准中对试样有详细描述。在参数设置时可以选择不同的试样形状,市面上常用的试样形状有CT(直通型)和SEN(B)(三点弯曲)。试样形状及尺寸信息会直接影响结果,在测量尺寸时应准确测量。

CT试样(直通型):

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直通型缺口紧凑拉伸试样

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SEN(B)试样:

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裂纹扩展2.png

三、关于设备:电液伺服疲劳试验机

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  • 规格型号:HDT254B、HDT504B、HDT105B、HDT255B

  • 最大试验力(kN):25、50、100、250

  • 试验力测量范围:2%~100%FS

  • 试验力示值精度:0.5%

  • 作动器行程(mm):150(±75)

  • 位移测量分辨率:0.001

  • 试验频率(Hz):0.01~50

    image.png

    COD引伸计:Epsilon 3541系列

    裂纹扩展4.jpg

    同轴度调整装置


    同轴度测试仪(选配)

    试验工装:拉伸工装,三点弯曲工装

    高温炉或环境箱(选配)

    试验软件:2277威尼斯自主研发Test_Center软件含断裂力学分析



四、 关于计算公式:

1. 应力强度因子K计算:

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2. 形状因子g计算:

2.1 CT试样形状因子g:

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2.2 SENB试样形状因子g:

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3. 裂纹长度(柔度法)计算

3.1对于CT试样:

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3.2对于SEB弯曲压缩试样测量缺口张开位移位置a/W计算:

 

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五、关于裂纹扩展试验

1. 预制裂纹

 预制裂纹1.jpg

预制裂纹2.jpg

2. 裂纹扩展

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六、裂纹扩展数据分析

裂纹000.jpg


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