92192-断裂韧度实验-4
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同时采用目测法和柔度法进行裂纹 长度的测量。
疲劳试验
疲劳裂纹预制： 载荷给定:采用载荷控制，正弦波加载
预制开始时，最大疲劳载荷应使得 应力强度因子的最大值不超过80%KIc。
Байду номын сангаас应力比R取-1- 0.1之间。 预制循环数在104-106之间。 当裂纹扩到标线位置时，降低最大 载荷，使得应力强度因子 Kfmax<60%Kq, 同时Kfmax/E < 0.01mm1/2
(a W
)
(2
a
/
W
)(0.886
4.64a
/W
13 .32 a 2 (1 a /W
/W )3/ 2
2
14.72a3
/W
3
5.6a 4
/W
4
)
a/W = 0.450~0.550所对应的f(a/W)值可查表
相关研究
疲劳试验
✓ 试样
疲劳试验
作业：
加工试件
开始撰写实验报告
疲劳试验
于a的10%。 a1,a5与a之差不得大于a的15%。 a1,a5之差不得大于a的10%。 裂纹面与BW面平行，偏差在±10°以内.
试验数据处理
由P-V线确定Pq:
疲劳试验
试验数据处理
由P-V线确定Pq:
疲劳试验
疲劳试验
计算Kq:
令
1
Kq (Pq / BW 2 ) f (a /W )
f
引发缺口垂直于试样表面和预期的扩展 方向,偏差在±2°以内.
引发缺口顶端距试样上下表面距离应相 等，偏差不大于0.005W。
疲劳试验
疲劳裂纹预制： 裂纹观测:
在试样两个侧面上，垂直于裂纹扩 展方向画两条线（缺口较近、0.5W）， 两条线间距离不小于0.0125W。
同时监测两侧裂纹的萌生，若一侧 已扩展而另一侧不扩展，应进行调整。
Instron8801 电液伺服疲劳试验机
读数精度
为1mm
裂纹测量设备
疲劳试验
JX13C 万能工具显微镜
试验件
0.8
2-0.25W +0.05 0 0.002W A 0.002W A
疲劳试验
0.002W A
0.6W±0.005W 0.275W±0.005W
0.275W±0.005W
A
0.6W±0.005W
疲劳试验
疲劳试验
尺寸测量 厚度：从疲劳裂纹顶端至试样的无缺口边，沿
着预期的裂纹扩展线，在三个等间隔位置处进 行测量，取均值。 宽度：从缺口外边缘到相对的试件侧面，在缺 口附近三个位置上进行测量，然后减去缺口边 至加载孔中心线的距离，取均值。
疲劳试验
疲劳裂纹预制： 裂纹要求:
a= a0+af = 0.45W ～0.55W af≥1.3mm 且 af≥0.025W
金属材料断裂韧度测试 试验 方法介绍
1．试验目的 2．试验设备及试件 3．试验方法 4．试验数据处理
疲劳试验
试验目的
了解断裂韧度测试的基本原理 掌握金属材料断裂韧度测试方法 掌握断裂韧度试验测试装置的使用方法 掌握断裂韧度测试试验数据处理方法
试验设备
静载误差0.5%, 疲劳试验 动载误差2%
疲劳试验
静态拉伸： 采用载荷控制；
加载速率0.31 ～1.59KN/s之间； 记录载荷位移曲线（P-v线）。
选择合适的放大比，使得线性部 分的斜率在0.7-1.5之间。
断口裂纹测量：
疲劳试验
裂纹长度：a=(a2+a3+a4)/3
疲劳试验
断口裂纹测量：
裂纹长度： a2，a3,a4中的任意两个测量值之差不得大
C
0.8
an
a
W±0.005W
1.25W±0.01W
0.002W A
试验材料: 45钢, 3件
B 0.002W A 0.002W A
试验过程分为四个部分： 试验准备工作 疲劳裂纹预制 静态拉伸 断口测量(裂纹长度)
疲劳试验
试验准备工作: 设备调试 试样编号 表面缺陷观测 尺寸测量 设计记录表格
疲劳试验
疲劳裂纹预制： 载荷给定:采用载荷控制，正弦波加载
预制开始时，最大疲劳载荷应使得 应力强度因子的最大值不超过80%KIc。
Байду номын сангаас应力比R取-1- 0.1之间。 预制循环数在104-106之间。 当裂纹扩到标线位置时，降低最大 载荷，使得应力强度因子 Kfmax<60%Kq, 同时Kfmax/E < 0.01mm1/2
(a W
)
(2
a
/
W
)(0.886
4.64a
/W
13 .32 a 2 (1 a /W
/W )3/ 2
2
14.72a3
/W
3
5.6a 4
/W
4
)
a/W = 0.450~0.550所对应的f(a/W)值可查表
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疲劳试验
✓ 试样
疲劳试验
作业：
加工试件
开始撰写实验报告
疲劳试验
于a的10%。 a1,a5与a之差不得大于a的15%。 a1,a5之差不得大于a的10%。 裂纹面与BW面平行，偏差在±10°以内.
试验数据处理
由P-V线确定Pq:
疲劳试验
试验数据处理
由P-V线确定Pq:
疲劳试验
疲劳试验
计算Kq:
令
1
Kq (Pq / BW 2 ) f (a /W )
f
引发缺口垂直于试样表面和预期的扩展 方向,偏差在±2°以内.
引发缺口顶端距试样上下表面距离应相 等，偏差不大于0.005W。
疲劳试验
疲劳裂纹预制： 裂纹观测:
在试样两个侧面上，垂直于裂纹扩 展方向画两条线（缺口较近、0.5W）， 两条线间距离不小于0.0125W。
同时监测两侧裂纹的萌生，若一侧 已扩展而另一侧不扩展，应进行调整。
Instron8801 电液伺服疲劳试验机
读数精度
为1mm
裂纹测量设备
疲劳试验
JX13C 万能工具显微镜
试验件
0.8
2-0.25W +0.05 0 0.002W A 0.002W A
疲劳试验
0.002W A
0.6W±0.005W 0.275W±0.005W
0.275W±0.005W
A
0.6W±0.005W
疲劳试验
疲劳试验
尺寸测量 厚度：从疲劳裂纹顶端至试样的无缺口边，沿
着预期的裂纹扩展线，在三个等间隔位置处进 行测量，取均值。 宽度：从缺口外边缘到相对的试件侧面，在缺 口附近三个位置上进行测量，然后减去缺口边 至加载孔中心线的距离，取均值。
疲劳试验
疲劳裂纹预制： 裂纹要求:
a= a0+af = 0.45W ～0.55W af≥1.3mm 且 af≥0.025W
金属材料断裂韧度测试 试验 方法介绍
1．试验目的 2．试验设备及试件 3．试验方法 4．试验数据处理
疲劳试验
试验目的
了解断裂韧度测试的基本原理 掌握金属材料断裂韧度测试方法 掌握断裂韧度试验测试装置的使用方法 掌握断裂韧度测试试验数据处理方法
试验设备
静载误差0.5%, 疲劳试验 动载误差2%
疲劳试验
静态拉伸： 采用载荷控制；
加载速率0.31 ～1.59KN/s之间； 记录载荷位移曲线（P-v线）。
选择合适的放大比，使得线性部 分的斜率在0.7-1.5之间。
断口裂纹测量：
疲劳试验
裂纹长度：a=(a2+a3+a4)/3
疲劳试验
断口裂纹测量：
裂纹长度： a2，a3,a4中的任意两个测量值之差不得大
C
0.8
an
a
W±0.005W
1.25W±0.01W
0.002W A
试验材料: 45钢, 3件
B 0.002W A 0.002W A
试验过程分为四个部分： 试验准备工作 疲劳裂纹预制 静态拉伸 断口测量(裂纹长度)
疲劳试验
试验准备工作: 设备调试 试样编号 表面缺陷观测 尺寸测量 设计记录表格