理论教育 断裂韧度试验的常用术语解析

断裂韧度试验的常用术语解析

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:平面应变裂纹止裂断裂韧度条件值根据试验结果计算得到的KIa条件值,还需按相关判据进行有效性判定。裂纹启裂应力强度因子快速断裂开始时的应力强度因子值。应力强度因子是施加力、试样尺寸、几何形状和裂纹长度的函数。它是在塑性变形受到严重约束以增加力的情况下产生裂纹扩展时的KI的临界值。裂纹长度表面裂纹前缘与试样前表面相交的两点间的距离。剩余强度(σr)最大拉伸载荷与试样横截面面积之比。

断裂韧度试验的常用术语解析

(1)裂纹止裂断裂韧度(Ka) 裂纹刚刚止裂时的应力强度因子值。

(2)平面应变裂纹止裂断裂韧度(KIa) 裂纹前缘处于平面应变状态下的裂纹止裂韧度值。

(3)平面应变裂纹止裂断裂韧度条件值(KQa) 根据试验结果计算得到的KIa条件值,还需按相关判据进行有效性判定。

(4)裂纹启裂应力强度因子(K0) 快速断裂开始时的应力强度因子值。

(5)应力强度因子(K) 对于均匀线弹性体的弹性应力场的大小。应力强度因子是施加力、试样尺寸、几何形状和裂纹长度的函数。

(6)张开型(I型)应力强度因子(KI) 表征了在承受张开型(I型)加载时的裂纹尖端线弹性应力场的大小。它是施加的力、试样尺寸、几何形状和裂纹长度的函数。

(7)平面应变断裂韧度(KIC) 按一定的操作程序来测定,在裂纹尖端附近的应力状态处于平面应变状态,且裂纹尖端塑性变形受到约束时,材料对裂纹扩展的抗力。它是在塑性变形受到严重约束以增加力的情况下产生裂纹扩展时的KI临界值

(8)裂纹平面取向 一种叙述裂纹扩展平面和方向与产品的特定方向相关的方法。在描述垂直于裂纹平面的方向时要用连字符连接的符号表示,连字符前面的符号代表裂纹平面的法线方向,连字符后面的符号表示预期的裂纹扩展方向,如图9-1所示。对于锻造金属,通常用字母X表示产品的主要变形(最大晶粒流动)方向,用字母Y表示最小变形方向,用字母Z表示XY平面的第三正交方向。如果试样的方向与产品的特征晶粒流动方向不一致时,用两个字母标记裂纹面的法向方向和预期的裂纹扩展方向,如图9-1所示。如果没有晶粒流动方向(如铸造材料),参考轴可以任意指定,但应清晰标明。(www.daowen.com)

图9-1 裂纹平面的标记

a)与晶粒流动方向一致 b)与晶粒流动方向不一致 c)径向晶粒流动、轴向加工方向 d)径向晶粒流动、径向加工方向

(9)缺口张开位移(V) 在缺口嘴附近测量到的张开位移。

(10)裂纹深度(a) 表面裂纹前缘最深点到试样前表面的距离,裂纹深度是试样厚度的一部分。

(11)裂纹长度(2c) 表面裂纹前缘与试样前表面相交的两点间的距离。

(12)剩余强度(σr) 最大拉伸载荷与试样横截面面积之比。

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