一、 断裂韧性试验描述
研究裂纹在应力作用下如何在材料中扩展。材料分为以下几类:
脆性材料:裂纹通常会使试样迅速破坏。脆性断裂测试描述了应力强度的临界水平KIC,这是试样中裂纹保持稳定的应力水平。高于这一水平的应力会导致裂纹迅速增长,通常会导致灾难性的试件破坏。
韧性材料:裂纹不会立即导致试件失效,而是随着施加应力的增加而继续抵抗裂纹扩展。韧性断裂测试描述了JIC,这是导致裂纹伸长所需能量的测量。
相关标准:ASTM E399,ASTM E1820,ISO 12135,GB/T 21143。
二、关于试样
裂纹试验的大多数试验需要特定形状的试样,在一系列的标准中都有对试样进行描述。在参数设置时可以选择不同的试样形状,常用的有CT(直通型、台阶型)和SEN(B)(三点弯曲)试样形状。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):
直通型缺口紧凑拉伸试样(无侧槽B=Bn) 直通型缺口紧凑拉伸试样(有侧槽)
台阶型紧凑拉伸试样
附加刀口:
SEN(B)试样(无侧槽):
SEN(B)试样(有侧槽):
附加刀口:
三、关于试验设备:电液伺服疲劳试验机
COD引伸计:3541系列
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:万测自主研发TestCenter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:
2.裂纹长度计算
2.1对于SEB弯曲压缩试样测量缺口张开位移位置a/W计算:
2.2对于台阶型紧凑拉伸试样:
3.断裂韧度J计算:
4.断裂韧度δ计算:
五、关于裂纹试验
1.预制裂纹
2.断裂韧性
六、裂纹试验数据分析