[發明專利]一種I型裂紋的應力強度因子測定方法有效
| 申請號： | 201611051027.9 | 申請日： | 2016-11-24 |
| 公開（公告）號： | CN107064288B | 公開（公告）日： | 2020-10-20 |
| 發明（設計）人： | 薛楠;曾晨暉;邊智;胡騰越;孫勝;邵將;杜鑫 | 申請（專利權）人： | 中國航空綜合技術研究所 |
| 主分類號： | G01N27/83 | 分類號： | G01N27/83 |
| 代理公司： | 中國航空專利中心 11008 | 代理人： | 陳宏林 |
| 地址： | 100028*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 裂紋 應力 強度 因子 測定 方法 | ||
1.一種I型裂紋的應力強度因子測定方法，所述I型裂紋是指承受垂直于裂紋面的正應力作用，裂紋面的位移垂直于正應力方向的張開型裂紋，其特征在于：該方法的步驟為：
步驟一、采用滲透探傷技術對裂紋進行著色顯示該處裂紋的表面形貌；
步驟二、采用標尺對紅色痕跡進行測量，獲得裂紋的表面長度αL；
步驟三、采用電磁無損檢測技術對裂紋深度αD進行測量，首先采用磁敏傳感器沿痕跡進行掃查，傳感器提離值約為0.1mm，獲取沿裂紋長度方向的表面散射磁場強度的法向分量A(z)，磁場強度單位為mT，獲取表面散射磁場強度的分布特征；
步驟四、采用當量法確定表面散射磁場強度的法向分量A(z)與裂紋深度的對應關系，具體操作步驟如下；
(1)選用的試樣表面經過淬火處理，在試樣表面人工制備出6組深度分別為0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm的非貫通缺陷；
(2)采用磁敏傳感器依次掃查這6組缺陷，傳感器提離值約為0.1mm，獲取6組缺陷的表面散射磁場強度的法向分量A(z)，磁場強度單位為mT；
(3)制作出6組缺陷深度和磁場強度法向分量A(z)的對應曲線，采用指數函數y＝θx作為回歸方程，采用最小二乘法對6組離散數據進行擬合：
(4)將磁場強度法向分量A(z)作為輸入，獲得裂紋的表面長度αL所對應的埋藏深度αD；
步驟五、將試樣在有限元分析軟件ANSYS中進行幾何建模，設定材料屬性以及邊界條件后進行靜力分析，求解裂紋處的應力σ；
步驟六、對裂紋長度αL和裂紋深度αD進行幾何化，建立裂紋沿試樣截面的分布特征，根據裂紋長度αL與裂紋深度αD的比值，確定裂紋后查詢手冊選取形狀因子Y，確定出裂紋前端的應力強度因子計算公式；
將表面裂紋長度αL、裂紋深度αD、應力σ作為公式的輸入，求解裂紋前端的應力強度因子，應力強度因子單位為
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