[發(fā)明專利]一種材料斷裂韌性測(cè)試方法及測(cè)試裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010428307.7
• 申請(qǐng)日: 2020-05-20
• 公開（公告）號(hào): CN111474070B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳海利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海電氣電站設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): G01N3/32
• 分類號(hào): G01N3/32;G06F30/20
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 林凡燕

1.一種材料斷裂韌性測(cè)試方法，其特征在于，包括：

對(duì)目標(biāo)材料的斷裂韌性試樣進(jìn)行加載卸載斷裂韌性試驗(yàn)，以獲取加載卸載過程中的載荷和裂紋張開位移試驗(yàn)數(shù)據(jù)、初始裂紋長(zhǎng)度測(cè)量值以及終止裂紋長(zhǎng)度測(cè)量值；

根據(jù)所述載荷和裂紋張開位移試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取每次卸載柔度；

根據(jù)所述初始裂紋長(zhǎng)度測(cè)量值和所述終止裂紋長(zhǎng)度測(cè)量值對(duì)所述每次卸載柔度進(jìn)行修正；

根據(jù)修正后的所述每次卸載柔度獲取每次卸載裂紋長(zhǎng)度修正值以及每次卸載裂紋修正擴(kuò)展量；

根據(jù)所述每次卸載裂紋長(zhǎng)度修正值獲取每次卸載斷裂韌性值；

根據(jù)所述每次卸載裂紋修正擴(kuò)展量及所述每次卸載斷裂韌性值建立阻力曲線；

所述根據(jù)所述初始裂紋長(zhǎng)度測(cè)量值和所述終止裂紋長(zhǎng)度測(cè)量值對(duì)所述每次卸載柔度進(jìn)行修正的步驟包括：

根據(jù)初始卸載柔度獲取初始裂紋長(zhǎng)度計(jì)算值，根據(jù)最后一次卸載柔度獲取終止裂紋長(zhǎng)度計(jì)算值；

根據(jù)所述初始裂紋長(zhǎng)度計(jì)算值及所述初始裂紋長(zhǎng)度測(cè)量值獲取初始柔度修正系數(shù)，根據(jù)所述終止裂紋長(zhǎng)度計(jì)算值及所述終止裂紋長(zhǎng)度測(cè)量值獲取終止柔度修正系數(shù)；

根據(jù)所述初始柔度修正系數(shù)，所述終止柔度修正系數(shù)以及所述每次卸載柔度獲取每次卸載修正系數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料斷裂韌性測(cè)試方法，其特征在于，所述根據(jù)所述初始柔度修正系數(shù)，所述終止柔度修正系數(shù)以及所述每次卸載柔度獲取每次卸載修正系數(shù)的步驟包括，根據(jù)所述初始柔度修正系數(shù)，所述終止柔度修正系數(shù)以及所述每次卸載柔度，采用插值法獲取所述每次卸載修正系數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的材料斷裂韌性測(cè)試方法，其特征在于，所述插值法包括線性插值法。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的材料斷裂韌性測(cè)試方法，其特征在于，所述根據(jù)所述初始裂紋長(zhǎng)度計(jì)算值及所述初始裂紋長(zhǎng)度測(cè)量值獲取初始柔度修正系數(shù)，根據(jù)所述終止裂紋長(zhǎng)度計(jì)算值及所述終止裂紋長(zhǎng)度測(cè)量值獲取終止柔度修正系數(shù)；

根據(jù)以下兩式分別計(jì)算所述初始柔度修正系數(shù)λ₀及所述終止柔度修正系數(shù)λ_f：

其中，a₀為初始裂紋長(zhǎng)度測(cè)量值，a_0.est為初始裂紋長(zhǎng)度計(jì)算值，a_f為終止裂紋長(zhǎng)度測(cè)量值；a_f.est為終止裂紋長(zhǎng)度計(jì)算值，g₆(a/W)為臺(tái)階型緊湊拉伸試樣應(yīng)力強(qiáng)度因子與柔度的關(guān)系式，W為試樣寬度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的材料斷裂韌性測(cè)試方法，其特征在于，在所述根據(jù)修正后的所述每次卸載柔度獲取每次卸載裂紋長(zhǎng)度修正值以及每次卸載裂紋修正擴(kuò)展量的步驟中，根據(jù)以下兩式計(jì)算獲取所述每次卸載裂紋長(zhǎng)度修正值a_i：

a_i/W＝A₁+A₂u_λi+A₃u_λi²+A₄u_λi³+A₅u_λi⁴+A₆u_λi⁵

其中，A₁-A₆為常數(shù)，λ_i為第i次卸載柔度修正系數(shù)，C_i為第i次卸載柔度，B_e為有效試樣厚度，u_λi為過渡參數(shù)，E為目標(biāo)材料的楊氏彈性模量。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的材料斷裂韌性測(cè)試方法，其特征在于，所述材料斷裂韌性測(cè)試方法還包括，根據(jù)所述阻力曲線獲取有效斷裂韌度或尺寸敏感斷裂韌度。