06断裂韧性的测试原理课案.ppt

? Kylinsoft, 2010 断裂韧性的测试原理-* 作业 P215-1 ? Kylinsoft, 2010 断裂韧性的测试原理-* 紧凑拉伸试样CT 紧凑拉伸试样则有节省材料的好处 ? Kylinsoft, 2010 断裂韧性的测试原理-* C形拉伸试样和圆形紧凑拉伸试样 C型拉伸试样和圆型紧凑拉伸试样分别适用于管材和棒材的试验 ? Kylinsoft, 2010 断裂韧性的测试原理-* 取样和标记 第一个字母表示裂纹面的法线方向 第二个字母表示裂纹扩展方向 ? Kylinsoft, 2010 断裂韧性的测试原理-* ? Kylinsoft, 2010 断裂韧性的测试原理-* 试样尺寸 尺寸相对于试验材料的性能应满足一定的限制条件，使试样满足平面应变及小范围屈服的力学条件时，才能获得该材料的稳定的KIC值。 试样厚度B的要求是满足平面应变的条件之一。 裂纹长度a要求是保证线性弹性断裂力学所要求的小范围屈服所必须的。 韧带宽度(w-a)的大小，既能影响小范围屈服，又能影响包围塑性区的广大弹性范围的大小。 ? Kylinsoft, 2010 断裂韧性的测试原理-* 裂纹制备 引发裂纹的切口一般采用线切割加工，其宽度一般为0.12mm，切口顶端的尖裂纹可在高频拉伸疲劳试验机上预制。 控制好疲劳载荷，裂纹长度a应在0.45～0.55W之间。 ? Kylinsoft, 2010 断裂韧性的测试原理-* 3 试验方法 ? Kylinsoft, 2010 断裂韧性的测试原理-* 紧凑拉伸试验 ? Kylinsoft, 2010 断裂韧性的测试原理-* 确定临界载荷Pq 过原点o作一割线，该割线的斜率比P-V曲线中直线部分的斜率低5％，该割线与P-V曲线的交点为P5，若在交点P5以前P-V曲线上所有的点的载荷均低于P5，则取裂纹失稳扩展的条件载荷Pq=P5，如图12-3(c)中曲线Ⅲ中即为这种情形；如果在交点P5以前在P-V曲线上还有大于P5的载荷，则取其中最高的载荷为P5，如图 (a)、(b)中曲线I，II就属于这种情形。 ? Kylinsoft, 2010 断裂韧性的测试原理-* 确定裂纹长度a 断口形貌观察。在断裂的试样断口上，用放大倍数为30～50的测量显微镜或工具显微镜测量裂纹的长度。因为一般的疲劳裂纹前缘呈圆弧形，要求在试样厚度的1/4、1/2、3/4三处测量，取其平均值作为有效裂纹长度。 ? Kylinsoft, 2010 断裂韧性的测试原理-* 4 试验结果的处理(1) 三点弯曲试验 ? Kylinsoft, 2010 断裂韧性的测试原理-* 4 试验结果的处理(2) 紧凑拉伸试验 ? Kylinsoft, 2010 断裂韧性的测试原理-* 4 试验结果的处理(3) C形拉伸试验 ? Kylinsoft, 2010 断裂韧性的测试原理-* 4 试验结果的处理(4) 圆形紧凑拉伸试验 ? Kylinsoft, 2010 断裂韧性的测试原理-* 5 Kq的有效性检验 ? Kylinsoft, 2010 断裂韧性的测试原理-* ? Kylinsoft, 2010 断裂韧性的测试原理-* ? Kylinsoft, 2010 断裂韧性的测试原理-* 6 利用小试件测定KIC ? Kylinsoft, 2010 断裂韧性的测试原理-* ? Kylinsoft, 2010 断裂韧性的测试原理-* 三 裂纹顶端张开位移δc的测试原理 有多种标定裂纹顶端张开位移δc的方法，如单试样法、多试样法、阻力曲线法等。 这里介绍单试样法标定δc的原理与方法。 使用三点弯曲试样，其外形与KIC试样相似，制备方法也相同。 ? Kylinsoft, 2010 断裂韧性的测试原理-* 不强调平面应变状态，而仅强调构件的实际应用的情况，所以试样厚度B一般取工件实际厚度，对试样宽度W及裂纹长度有如表12-3的规定，加载跨距S=4W。 ? Kylinsoft, 2010 断裂韧性的测试原理-* 试样的制备方法 在测定COD的国家标准中，取r=0.45。 ? Kylinsoft, 2010 断裂韧性的测试原理-* CTOD试验中的三类P-V曲线 ? Kylinsoft, 2010 断裂韧性的测试原理-* 电位法确定启裂点 电位法是在试样两端加一恒值稳定电流，并在裂纹两端焊上电位测头。试验时，用X-Y记录仪记录P-△关系曲线及裂纹两侧电位E与位移△的E-△关系曲线，当裂纹扩展时，E迅速增加，根据E-△曲线的突变点可以确定裂纹开始扩展时的位移Vc，其原理如图所示。 ? Kylinsoft, 2010 断裂韧性的测试原理-* 声发射法确定启裂点 声发射法的装置原理简图示于右。试样内启裂时发出的声发射信号经探头感受后，由前置放大器再经声发射测试仪主体放大和选