理论教育 平面应变裂纹止裂断裂韧度试验装置优化方案

平面应变裂纹止裂断裂韧度试验装置优化方案

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:试验机通过楔块对开口销施力,并由加力系统中的力传感器测量所加的力。4)小锥度的楔块和开口销配合使用。开口销的直径应比试样孔的直径小0.13mm。图9-14楔块和开口销的几何尺寸5)引伸计应不低于2级准确度。图9-15在较高温度下测定试样止裂韧度的加载装置的截面图图9-16借助刀口和定位块的两种引伸计的安装方式注:A的尺寸应比引伸计臂的厚度小0.05~0.25mm。

平面应变裂纹止裂断裂韧度试验装置优化方案

1)在试验过程中,为了减少附加能量的引入,加载系统的柔度比试样柔度要低。为此使用了裂纹线上的楔形加载方式。

2)加载装置如图9-13所示。试样放置在垫块上,垫块应有足够厚度,以避免楔块和试验机的下平台接触。垫块上的孔应与试样孔对正,其孔的直径应是试样孔直径的1.05~1.15倍。试验机通过楔块对开口销施力,并由加力系统中的力传感器测量所加的力。

图9-13 楔块、开口销、试样、垫块排列的示意图

3)楔块、开口销、垫块孔和试样孔的表面都应该润滑,可以使用油脂状二硫化铂或其他润滑剂。

4)小锥度的楔块和开口销配合使用。用油脂或干润滑剂润滑滑动表面(喷丸处理)可以避免磨损,开口销必须足够长,保证与整个试样厚度范围相接触。开口销的直径应比试样孔的直径小0.13mm。为了满足最大张开位移,楔块必须足够长。空冷或油淬硬化的工具钢都适合制作楔块和开口销,硬度范围为45~55HRC。对于尺寸为125mm<W<170mm的试样,直径为25.4mm的孔是合适的。图9-14所示楔块和开口销的装配尺寸适合于直径为25.4mm的加载孔。也可以按比例机加工其他直径的孔。在试验温度远远高于无塑性转变温度时,图9-13所示装置不能展示止裂的完整部分。在这种情况下,应使用图9-15所示的加载装置。

图9-14 楔块和开口销的几何尺寸(www.daowen.com)

5)引伸计应不低于2级准确度。为了保证引伸计与试样安装接触的方式随裂纹扩展而不发生变化,一般使用图9-16所示的两种方法。

图9-15 在较高温度下测定试样止裂韧度的加载装置的截面图

图9-16 借助刀口定位块的两种引伸计的安装方式

注:A的尺寸应比引伸计臂的厚度小0.05~0.25mm。

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