[發明專利]一種焊接結構件疲勞裂紋擴展應變表征關聯方法

在審

• 申請號: 202110521380.3
• 申請日: 2021-05-13
• 公開（公告）號: CN113281151A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 尤學剛;張秀林;趙雷;尹彥坤;張西亮;陳慶虎;唐星;徐連勇;蘇沫林
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海石油（中國）有限公司海南分公司;天津大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/06;G01N3/12;G01N1/28;G01N1/32
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 劉瑤云;陳偉斌

1.一種焊接結構件疲勞裂紋擴展應變表征關聯方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1，對單邊缺口試樣的前表面進行拋光處理，制備金相面；在所述單邊缺口試樣的后表面噴漆制備散斑面；

步驟2，將步驟1中處理后的單邊缺口試樣通過夾塊固定在電液伺服疲勞機，設定疲勞試驗參數后，采用標定板對所述單邊缺口試樣進行標定；采用體視顯微鏡觀察所述金相面，采用工業相機拍攝所述散斑面；

步驟3，開始疲勞試驗實驗，當裂紋擴展時，暫停疲勞試驗機，采用所述體視顯微鏡觀察裂紋擴展過程并測量裂紋長度；采用所述工業相機拍攝所述散斑面，并獲得試樣應變場及最大應變，記錄疲勞循環次數；

步驟4，重新開始疲勞試驗，反復重復步驟3，直至裂紋長度為預設長度時結束實驗，計算試樣應變場及最大應變值，生成循環次數-最大應變-裂紋長度關聯圖。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述單邊缺口試樣的后表面噴漆制備散斑面，具體包括：

在所述單邊缺口試樣的后表面噴灑白色啞光漆，直至白色啞光漆覆蓋所述單邊缺口試樣的缺口，然后吹干噴漆，在覆蓋所述白色啞光漆的試樣表面噴灑黑色啞光漆，然后吹干噴漆，制備散斑面。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述體視顯微鏡與所述單邊缺口試樣之間設有環形光源，工業相機與所述單邊缺口試樣之間設有環形光源。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述體視顯微鏡及所述工業相機由三腳架固定。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用測量軟件測量裂紋長度，具體包括：設定裂紋起始點，在水平方向上設定裂紋長度終點，結合標定板獲得裂紋投影長度。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述疲勞試驗機的暫停時間范圍為20s~60s。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，噴灑白色啞光漆的噴射高度為20~35 cm，噴射角度為30~45°，噴射距離為20~30 cm。

8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，噴灑黑色啞光漆的噴射高度30cm~40 cm，噴射角度20°~35°，噴射距離20cm~30 cm。

9.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述預設長度為所述單邊缺口試樣寬度的1/2。

10.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟4中，利用DIC軟件得到試樣應變場及最大應變值，利用origin軟件獲得循生成循環次數-最大應變-裂紋長度關聯圖。