一种基于数字图像的裂纹尖端闭合效应测量方法技术

本发明专利技术公开了一种基于数字图像的裂纹尖端闭合效应测量方法，该方法包括：在加工好的试样表面制备散斑；将试样装卡在疲劳试验机上，调节CCD相机的位置，选择合适的校正板进行相机校正；开始裂纹扩展速率试验，同时打开Vic

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字图像的裂纹尖端闭合效应测量方法


[0001]本专利技术涉及疲劳裂纹扩展速率试验
，特别是涉及一种基于数字图像的裂纹尖端闭合效应测量方法。

技术介绍

[0002]在断裂力学的发展过程中，通常采用近门槛区、稳定裂纹扩展区和不稳定裂纹扩展区来表征疲劳裂纹扩展曲线的三个区域。近门槛区的裂纹扩展速率不易被测量，疲劳裂纹扩展速率随着应力强度因子范围ΔK的降低而迅速下降，通常用近门槛区ΔK
th
来表征该区的应力强度因子范围。ΔK
th
是一些重要结构材料的设计基础，如果在实际应用中，应力强度因子范围ΔK小于ΔK
th
，裂纹将不会发生扩展，或者说裂纹扩展无法被监测到，所以疲劳裂纹扩展门槛值ΔK
th
对于工程设计的应用非常重要。但是有研究表明随着应力比的减小，在这个区域内随着应力强度因子的降低，裂纹闭合现象会越来越明显。
[0003]早在二十世纪七十年代，国外学者Elber W.The Significance of Fatigue Crack Closure[J].本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字图像的裂纹尖端闭合效应测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，加工试样，在加工好的试样表面制备散斑；S2，将试样装卡在疲劳试验机上，调节CCD相机的位置，并进行焦距调节，最后选择合适的校正板进行相机校正；S3，进行裂纹扩展速率试验，基于Vic
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Snap采集软件，输入图像采集时间间隔，并采集试样的散斑图像；S4，裂纹扩展速率试验完成后，导入散斑图像，对实验数据进行处理得到实验的全场应变数据，并输出目标区域的全场应变数据；S5，选取采集某一个循环周次内的一系列数字图像，对图像中裂纹尖端区域添加虚拟引伸计，测量裂纹两侧像素点的位移场变化趋势；S6，重复S5的过程，对不同裂纹长度所对应的循环周次内的数字图像分析，每一循环周次内所对应的载荷
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位移曲线中的拐点，找到该点所对应的载荷，计算出裂纹发生闭合时所对应的应力强度因子，最终计算得到有效应力强度因子范围。2.根据权利要求1所述的基于数字图像的裂纹尖端闭合效应测量方法，其特征在于，所述步骤S1中，加工试样，在加工好的试样表面制备散斑，具体包括：针对所研究的金属材料，参照美标ASTM E647
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ε1
，加工标准紧凑拉伸试样，试样宽度为50mm，厚度为12.5mm，试样初始的切口长度为10mm，切口高度为2mm；在试样表面制备散斑，...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟战江，王艳江，陈新，刘兰舟，张志玮，赵海声，
申请(专利权)人：钢研纳克检测技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：