The invention discloses a method and device for measuring the fatigue crack growth rate. The open end of a C(T) specimen is partially extended, and the extended end is divided into a dish knife shape. The bottom part of the extended end is on the same plane as the prefabricated crack, and two high precision displacement sensors are arranged on the bottom support of the extended end. During the fatigue crack experiment, the maximum opening degree is extended at any time. Under the end and the crack tip A become a right triangle ACC2. The test point and the horizontal line of the displacement sensor can also form a triangle B1C1C2. For ACC2 and B1C1C2, the similar triangle relationship is found. The displacement data of the extended end are recorded by the displacement sensor at all times, and then the crack growth can be calculated by the similar triangle, which is compared with the fatigue crack of C(T) specimens currently measured. The main method of ridge spreading rate is the displacement of CCD camera or the displacement recorded by extensometer. The experimental results are more accurate.
【技术实现步骤摘要】
一种测定疲劳裂纹扩展速率的方法及装置
本专利技术属于光工程材料和疲劳断裂力学研究领域,具体涉及一种测定疲劳裂纹扩展速率的方法及装置。
技术介绍
在材料疲劳裂纹扩展试验中,常使用目测法测量裂纹长度或者测定试样疲劳裂纹的扩展速率,疲劳裂纹扩展速率指交变应力每循环一次裂纹长度的增加量,也是C(T)试样在疲劳载荷作用下,裂纹长度a随循环周次N的变化率,指通常用da/dN表示,式中a为裂纹长度,N为应力循环次数,dN表示交变应力单位循环,da/dN对于估算裂纹体疲劳寿命有重要作用。根据中华人民共和国国家标准GB/T6398-2017中《金属材料疲劳试验疲劳裂纹扩展方法》第3节“术语和定义”的规定,裂纹长度a表示从参考平面到裂纹尖端的主平面尺寸的线性量度,循环N表示循环性重复作用的力、应力等最小的时间段,也用于表示经历的循环次数,疲劳裂纹扩展速率da/dN表示单位循环对应的疲劳裂纹长度的扩展量。因此,对于本专利技术中提到的各项名词,如有理解困难之处,均以上述国家标准为准。目前测定C(T)试样疲劳裂纹扩展速率的方法主要为CCD相机摄像位移或采用引伸计记录位移,也有部分试验人员每 ...
【技术保护点】
1.一种测定疲劳裂纹扩展速率的方法,其特征在于,步骤如下:步骤1、C型试样的制备:在C型试样的两端分别开设加载固定孔,并在C型试样的中部开设预制裂纹,同时在C型试样的开口端一侧设置伸出端,且伸出端为菜刀状,伸出端最下面部分与预制裂纹在同一平面上;步骤2、将制备的C型试样固定在加载装置上;步骤3、在静载条件下,记录下初始位置数据,包括两个位移传感器与预制裂纹水平面的垂直距离b,第一位移传感器与第二位移传感器的水平距离L1,E点与第二位移传感器的水平距离L,第一位移传感器与伸出端最下面的交叉点记为B,第二位移传感器与伸出端最下面的交叉点记为C;步骤4、启动加载装置,对C型试样进 ...
【技术特征摘要】
1.一种测定疲劳裂纹扩展速率的方法,其特征在于,步骤如下:步骤1、C型试样的制备:在C型试样的两端分别开设加载固定孔,并在C型试样的中部开设预制裂纹,同时在C型试样的开口端一侧设置伸出端,且伸出端为菜刀状,伸出端最下面部分与预制裂纹在同一平面上;步骤2、将制备的C型试样固定在加载装置上;步骤3、在静载条件下,记录下初始位置数据,包括两个位移传感器与预制裂纹水平面的垂直距离b,第一位移传感器与第二位移传感器的水平距离L1,E点与第二位移传感器的水平距离L,第一位移传感器与伸出端最下面的交叉点记为B,第二位移传感器与伸出端最下面的交叉点记为C;步骤4、启动加载装置,对C型试样进行循环加载,循环周次记作N,两个位移传感器时刻记录伸出端的相应位移,同时记录以下数据并输送至计算机系统:(1)在疲劳裂纹实验过程中循环N次的任意开口度最大时刻,即位移最大值时刻,第一位移传感器记录其与伸出端最下面的交叉点B1的垂直距离K,则循环N次所记录的值则记为K1、K2、K3......KN,第二位移传感器记录其与伸出端最下面的交叉点C2的垂直距离H,则循环N次其所记录的值则记为H1、H2、H3......HN;(2)在疲劳裂纹实验过程中循环N次的任意开口度最大时刻,预制裂纹的长度也变化为EA`,且EA`的长度记为a1、a2、a3......aN;步骤5、根据相似三角形原理可知,在任意时刻,△A`CC2与△B1C1C2相似,那么即存在B1C1/A`C=C2C1/C2C,进而可以求得:aN=[L1*(HN-b)/(HN-KN)]-...
【专利技术属性】
技术研发人员:岑耀东,陈林,包喜荣,郭瑞华,张建飞,周庆飞,崔健伟,
申请(专利权)人:内蒙古科技大学,
类型:发明
国别省市:内蒙古,15
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