[發(fā)明專利]基于單元切割和重構(gòu)的裂紋尖端塑性區(qū)形貌金相檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811526321.X
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109781480B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜偉;婁琦;李群;王鵬;池強(qiáng);仝珂;李鶴林
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團(tuán)有限公司;中國石油天然氣集團(tuán)公司管材研究所
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 高博

1.基于單元切割和重構(gòu)的裂紋尖端塑性區(qū)形貌金相檢測方法，其特征在于，對金屬材料裂尖選區(qū)進(jìn)行三維切割，分別將每個(gè)切割單元制備成金相觀察樣品，利用顯微鏡分析每個(gè)切割單元的組織形態(tài)，確定單個(gè)金相樣品的塑性區(qū)邊界，獲得不同切割面的二維塑性區(qū)邊界和形貌，最終進(jìn)行三維重構(gòu)獲得裂尖塑性區(qū)完整形貌；

對金屬材料裂尖選區(qū)進(jìn)行三維切割具體為：

對于待測裂紋體，利用經(jīng)驗(yàn)公式或有限元方法估算裂尖塑性區(qū)大致尺寸，在裂尖三維空間內(nèi)選定覆蓋區(qū)域，使選定區(qū)域覆蓋全部裂尖塑性區(qū)范圍，然后進(jìn)行三維切割，經(jīng)驗(yàn)公式包括最大理論長度a′和最大理論寬度b′，最大理論長度a′計(jì)算如下：

最大理論寬度b′計(jì)算如下：

其中，σ_s為材料的屈服強(qiáng)度；K_I為應(yīng)力強(qiáng)度因子，計(jì)算如下：

其中，B為樣品厚度，W為樣品寬度，P為載荷，S為加載跨距，a為裂紋長度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單元切割和重構(gòu)的裂紋尖端塑性區(qū)形貌金相檢測方法，其特征在于，采用線切割進(jìn)行三維切割，并在切割過程中記錄每個(gè)單元的方位。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于單元切割和重構(gòu)的裂紋尖端塑性區(qū)形貌金相檢測方法，其特征在于，每個(gè)切割單元的長、寬、高均為1～50mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單元切割和重構(gòu)的裂紋尖端塑性區(qū)形貌金相檢測方法，其特征在于，利用金相顯微鏡查找樣品變形組織與未變形組織的界線，以此確定單個(gè)金相樣品的塑性區(qū)邊界。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單元切割和重構(gòu)的裂紋尖端塑性區(qū)形貌金相檢測方法，其特征在于，在相互平行的二維切割面上，依據(jù)單元方位，將確定的單元樣品塑性區(qū)邊界連接成線，確定不同切割面的二維塑性區(qū)邊界和形貌。