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疲勞測試平面應變斷裂韌度 KIC 試驗

詳細介紹

試驗原理：基于線(xiàn)彈性斷裂力學(xué)理論，通過(guò)預制疲勞裂紋的試樣在緩慢加載下測定裂紋尖端的應力強度因子（K），

當K達到臨界值KIC時(shí)，裂紋失穩擴展，此時(shí)KIC即為材料的平面應變斷裂韌度。


試驗步驟：

1.測量試樣厚度B和寬度W，精度要求達到0.05mm或0.5%中的較大者。

2. 對試樣粘貼引伸計的卡裝刀口，并將試樣安放于試驗機上，確保裂紋擴展面與加載壓頭處于同一平面。

3. 對試樣加載，測量載荷P-位移V關(guān)系曲線(xiàn)，直至試樣完全斷裂。加載速度控制標準為應力強度因子的速率在0.55~2.75MPa·m^1/2·s^-1范圍內。

4. 在裂紋擴展斷裂的試樣斷口上，借助于測量工具顯微鏡，在試樣厚度方向上1/4、1/2、3/4位置上測量裂紋長(cháng)度，記作a1、a2、a3、a4、a5，并測量各位置上的疲勞裂紋長(cháng)度。

5. 根據測量得到的裂紋長(cháng)度，判斷試驗的有效性。

6. 觀(guān)察斷口形貌，記錄每個(gè)試樣的斷口形貌特征。


試驗數據處理：

1.驗證裂紋長(cháng)度測量的有效性，確保a2、a3和a4中任意兩個(gè)測量值之差不超過(guò)平均值a的10%，a1、a5與a的差值不超過(guò)15%，且a1和a5之差不超過(guò)a的10%。

2. 計算最大載荷Pmax和條件載荷Pq，并驗證其符合判據要求。

3. 根據公式計算Kq，并驗證KIC的有效性判據。


參考標準：

GB/T 4161-2007：《金屬材料 平面應變斷裂韌度KIC試驗方法》

ASTM E399：《金屬材料平面應變斷裂韌度標準試驗方法》

ISO 12135：《金屬材料-斷裂韌度試驗》

ASTM E1820：《斷裂韌度J積分試驗方法》