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1、FractureMechanicsPirateCaptain第六章断裂韧性的测试原理齐俊林©Kylinsoft,2010断裂韧性的测试原理-3断裂力学实验内容材料性能的测试，即材料破坏与裂纹扩展的内在条件。例如，平面应变断裂韧度、临界张开位移、临界J积分、疲劳裂纹扩展速率、蠕变裂纹扩展速率、动态断裂韧度以及应力腐蚀临界应力强度因子等。裂纹尖端能量场和应力应变场参数的实验标定。例如，应力强度因子的实验标定、J积分的实验标定等。理论探索和验证性实验。例如，压力容器与管道的全尺寸爆破试验、大型焊接结构接头的断裂实验等。©Kylinsoft,2010断裂韧性的测试原理-4Relatedsp
2、ecificationsBS7448Parts1-4FractureMechanicsToughnessTestsBS6729DeterminationoftheDynamicFractureToughnessofMetallicMaterialsBS7910GuideonMethodsforAssessingtheAcceptabilityofFlawsinMetallicStructures©Kylinsoft,2010断裂韧性的测试原理-5RelatedspecificationsASTME399-09 StandardTestMethodforPlaneStrainFrac
3、tureToughnessofMetallicMaterialsASTME1290-09 StandardTestMethodforCrack-TipOpeningDisplacement(CTOD)FractureToughnessMeasurementASTME1820-09 StandardTestMethodforMeasurementforFractureToughnessASTME1823-09 TechnologyRelatingtoFatigueandFractureTestingASTME1921-09 StandardTestMethodforDetermina
4、tionofReferenceTemperature,T0,forFerriticSteelsintheTransitionRange©Kylinsoft,2010断裂韧性的测试原理-6RelatedspecificationsGB4161-1984 金属材料平面应变断裂韧度KIc试验方法GB2358-1980 裂纹张开位移(COD)试验方法GB2038-1991 金属材料延性断裂韧度JIc试验方法GB/T21143-2007金属材料准静态断裂韧度的统一试验方法©Kylinsoft,2010断裂韧性的测试原理-7©Kylinsoft,2010一G的力学标定多试件法©Kylinsof
5、t,2010断裂韧性的测试原理-8©Kylinsoft,2010制备一组试样使其具有相同的外形尺寸，但其中的裂纹长度各不相同。在弹性范围内作出每个试样的载荷-位移(曲线。©Kylinsoft,2010断裂韧性的测试原理-9©Kylinsoft,2010分别以柔度与裂纹长度为坐标轴作出柔度-裂纹长度的关系曲线。©Kylinsoft,2010断裂韧性的测试原理-10©Kylinsoft,2010在图解法中常将柔度表达式改写成无量纲形式©Kylinsoft,2010断裂韧性的测试原理-11二平面应变断裂韧性KIc的测试原理1试验原理用试验的材料制成一定形状和尺寸的试样，在试样上制备出相当
6、于缺陷的裂纹，然后对试样进行加载。由于试样及其裂纹的形状、尺寸和加载方式以及断裂部位都是预先确定的，所以其应力场强度因子KI的表达式也是确定的。在加载过程中，用测试仪器连续地记录载荷增加及裂纹扩展情况的P-V曲线(V为裂纹嘴张开位移)。将曲线上表明裂纹失稳扩展的临界状态的载荷Pq及试样断裂后测出的预制的裂纹深度a，代入应力场强度因子的表达式求出裂纹失稳扩展的临界KI值并记为Kq。然后再依据一些规定判断Kq是不是平面应变状态下的KIC，如果Kq不符合判别的要求，则仍不是KIC，需要增大试样尺寸重新试验，直到测出材料的KIC值。©Kylinsoft,2010断裂韧性的测试原理-122试
7、件三点弯曲试样SENB（Singleedgednotchedbendspecimen）紧凑拉伸试样CT（Compacttensionspecimen）C形拉伸试样圆形紧凑拉伸试样单边缺口拉伸试样（Singleedgednotchedtensionspecimen）宽板试样（curvedwideplatetesting）©Kylinsoft,2010断裂韧性的测试原理-13©Kylinsoft,2010断裂韧性的测试原理-14©Kylinsoft,2010断裂韧性的测试
