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6.断裂韧性K1c的测定
王博作品
断裂韧性K1c的测定
汇报人: 王博
汇报时间: 2014.5.20
V1
目录
1.原理和方法
2.实验过程
3.数据处理
4.实验总结
断裂韧性K1c的测定
原理和方法
1
原理和方法
实验原理
实验目的
研究的思路与方法
什么是应力强度因子
什么是平面应变断裂韧性
平面应变断裂韧性K1c是材料在平面应变条件下,裂纹以张开型方式扩展的应力强度因子K1的临界值。它表征了材料抵抗裂纹突然扩张的阻力,即材料抵抗脆性破断的能力
原理和方法
实验原理
实验目的
研究的思路与方法
了解金属材料平面应变断裂韧性测试的一般原理和方法;
实验目的
原理和方法
实验原理
实验目的
研究的思路与方法
研究思路
计算K1c
加载并记录
制作试样和裂纹
丰田召回门
的发生
2
实验过程
实验过程
试样的制备
实验设备
实验步骤
试样示意图
图1 三点弯曲试样
图2 紧凑拉伸试样
图2 紧凑拉伸试样
实验过程
试样的制备
实验设备
实验步骤
三点弯曲试样具体要求
实验过程
试样的制备
实验设备
实验步骤
CSS-88100万能材料试验机;
工具读数显微镜一台;
位移测量器;
游标卡尺;
三点弯曲试样45#和20#钢试样各一个。
实验过程
试样的制备
实验设备
实验步骤
实验步骤
3
数据处理
数据处理
试样的尺寸
裂纹长度
确定PQ
计算KQ
KQ的有效性判定
试样的尺寸
45#钢
20#钢
B/mm
11.81
12.02
11.75
12.00
11.76
12.03
B平均/mm
11.77
12.02
W/mm
23.99
23.89
23.99
23.85
24.01
23.85
W平均/mm
24.00
23.86
S跨距/mm
96
数据处理
试样的尺寸
裂纹长度
确定PQ
计算KQ
KQ的有效性判定
裂纹的长度
45#钢
20#钢
a/mm
9.41
9.77
10.26
11.73
10.57
11.45
10.48
10.65
10.05
9.84
a平均/mm
10.154
10.688
试样断裂后,在B=0、B/4、B/2、3B/4、B的位置上测量裂纹长度,精确到0.5%,取 ,其中最大裂纹长度与最小裂纹长度之差不超过2.5%W。任一处的疲劳裂纹长度不得小于1.5mm。表面裂纹长度不得小于a的90%,否则试验无效。
数据处理
试样的尺寸
裂纹长度
确定PQ
计算KQ
KQ的有效性判定
沿试验曲线的线性部分做直线OA,再做一条比OA直线斜率小5%的直线交于P―V直线,交点为P5 。如果在 之前没有比P5更大的载荷,则P5就定为PQ。如果在 之前有一个最大的载荷超过 P5,则取此载荷为PQ 。
PQ=23.852
PQ=13.392
数据处理
试样的尺寸
裂纹长度
确定PQ
计算KQ
KQ的有效性判定
:载荷;S:跨距;B:试样厚度;W:试样宽度。
当S/W=4时,
材料
B
W
S
a
PQ
f(a/W)
KQ
45#
11.77
24.00
96
10.154
23.852
1.22
2.018
20#
12.02
23.86
96
10.688
13.392
1.25
1.151
数据处理
试样的尺寸
裂纹长度
确定PQ
计算KQ
KQ的有效性判定
如果不满足以上两个条件,实验无效。这时需要将试样尺寸加厚,重新做实验
4
实验总结
欢迎提问
西安交通大学材料学院
汇报人: 王博
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