The present invention provides a method for measuring the true fracture energy of drop hammer tear test material. The K, a, _0 and delta max of the traction force separation criterion for the present invention are advanced by using the impact force, displacement curve, crack tip opening angle, crack propagation length curve and crack propagation length, time curve measured in drop hammer tear test. Based on the calibration K, a, _0 and_max, the drop-weight tearing test under impact load is simulated by finite element method. Based on the simulation results, the total energy dissipation in drop-weight tearing test is analyzed, and the proportion of fracture energy in the total energy dissipation in the steady-state crack growth stage is calculated to obtain the fracture. The real fracture energy of the material can be obtained by multiplying the above ratio with the integral result of the impact force displacement curve obtained by simulation. The invention has the characteristics of low cost, simple and convenient flow.
【技术实现步骤摘要】
测量落锤撕裂试验材料真实断裂能的方法
本专利技术涉及测量
,尤其涉及测量技术在材料断裂试验下的应用,具体为一种用于测量落锤撕裂试验材料真实断裂能的方法。
技术介绍
国内外许多科学和工程技术人员曾对材料的动态断裂韧性进行研究,发展了落锤撕裂试验方法和测试装置。尽管现有的这些方法和装置能够测得材料在发生动态断裂时裂纹的扩展速度、裂纹张开角以及试件整体的能量耗散,但事实上,针对驱动材料发生裂纹扩展的有效能量的测量(即材料在动态断裂时的真实断裂能)却无法测量,因为测定的试件整体能量耗散不可避免的包含了对裂纹扩展无直接贡献的各种材料塑性变形所吸收的能量,从而使得测定的结果显著高于材料的真实动态断裂能,带来极大的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的不足,提供一种测量落锤撕裂试验材料真实断裂能的方法,该方法能够实现落锤撕裂试验中材料真实断裂能的测量。本专利技术采用的技术方案是:一种测量落锤撕裂试验材料真实断裂能的方法,包括以下步骤:步骤S1,对于落锤撕裂试验,根据内聚力模型中牵引力-分离规律的四个参数K,δ0,δmax和α的初始值,建立相关的有限元模型;K为弹性刚度,δ0为损伤开始时的临界分离位移,δmax断裂分离位移,α为与材料韧性相关的参数,对于脆性材料取α<1,对于韧性材料取α>1;步骤S2,基于步骤S1建立的有限元模型对落锤撕裂试验进行模拟,并提取冲击力-位移曲线、裂纹尖端张开角-裂纹扩展长度和裂纹扩展长度-时间曲线;通过落锤撕裂试验测定冲击力-位移曲线、裂纹尖端张开角-裂纹扩展长度和裂纹扩展长度-时间 ...
【技术保护点】
1.一种测量落锤撕裂试验材料真实断裂能的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1,对于落锤撕裂试验,根据内聚力模型中牵引力‑分离规律的四个参数K,δ0,δmax和α的初始值,建立相关的有限元模型;K为弹性刚度,δ0为损伤开始时的临界分离位移,δmax断裂分离位移,α为与材料韧性相关的参数,对于脆性材料取α
【技术特征摘要】
1.一种测量落锤撕裂试验材料真实断裂能的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1,对于落锤撕裂试验,根据内聚力模型中牵引力-分离规律的四个参数K,δ0,δmax和α的初始值,建立相关的有限元模型;K为弹性刚度,δ0为损伤开始时的临界分离位移,δmax断裂分离位移,α为与材料韧性相关的参数,对于脆性材料取α<1,对于韧性材料取α>1;步骤S2,基于步骤S1建立的有限元模型对落锤撕裂试验进行模拟,并提取冲击力-位移曲线、裂纹尖端张开角-裂纹扩展长度和裂纹扩展长度-时间曲线;通过落锤撕裂试验测定冲击力-位移曲线、裂纹尖端张开角-裂纹扩展长度和裂纹扩展长度-时间曲线;将基于有限元模型模拟得到的冲击力-位移曲线、裂纹尖端张开角-裂纹扩展长度和裂纹扩展长度-时间曲线分别与试验测定得到的冲击力-位移曲线、裂纹尖端张开角-裂纹扩展长度和裂纹扩展长度-时间曲线进行对比,根据误差不断调整K,δ0,δmax和α的值,直至模拟所得曲线与相应的试验所得曲线趋向吻合...
【专利技术属性】
技术研发人员:于培师,徐旦,
申请(专利权)人:无锡洲翔成套焊接设备有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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