[发明专利]一种材料断裂韧性测试方法及测试装置

权利要求书

1.一种材料断裂韧性测试方法，其特征在于，包括：

对目标材料的断裂韧性试样进行加载卸载断裂韧性试验，以获取加载卸载过程中的载荷和裂纹张开位移试验数据、初始裂纹长度测量值以及终止裂纹长度测量值；

根据所述载荷和裂纹张开位移试验数据获取每次卸载柔度；

根据所述初始裂纹长度测量值和所述终止裂纹长度测量值对所述每次卸载柔度进行修正；

根据修正后的所述每次卸载柔度获取每次卸载裂纹长度修正值以及每次卸载裂纹修正扩展量；

根据所述每次卸载裂纹长度修正值获取每次卸载断裂韧性值；

根据所述每次卸载裂纹修正扩展量及所述每次卸载断裂韧性值建立阻力曲线；

所述根据所述初始裂纹长度测量值和所述终止裂纹长度测量值对所述每次卸载柔度进行修正的步骤包括：

根据初始卸载柔度获取初始裂纹长度计算值，根据最后一次卸载柔度获取终止裂纹长度计算值；

根据所述初始裂纹长度计算值及所述初始裂纹长度测量值获取初始柔度修正系数，根据所述终止裂纹长度计算值及所述终止裂纹长度测量值获取终止柔度修正系数；

根据所述初始柔度修正系数，所述终止柔度修正系数以及所述每次卸载柔度获取每次卸载修正系数。

2.根据权利要求1所述的材料断裂韧性测试方法，其特征在于，所述根据所述初始柔度修正系数，所述终止柔度修正系数以及所述每次卸载柔度获取每次卸载修正系数的步骤包括，根据所述初始柔度修正系数，所述终止柔度修正系数以及所述每次卸载柔度，采用插值法获取所述每次卸载修正系数。

3.根据权利要求2所述的材料断裂韧性测试方法，其特征在于，所述插值法包括线性插值法。

4.根据权利要求3所述的材料断裂韧性测试方法，其特征在于，所述根据所述初始裂纹长度计算值及所述初始裂纹长度测量值获取初始柔度修正系数，根据所述终止裂纹长度计算值及所述终止裂纹长度测量值获取终止柔度修正系数；

根据以下两式分别计算所述初始柔度修正系数λ₀及所述终止柔度修正系数λ_f：

其中，a₀为初始裂纹长度测量值，a_0.est为初始裂纹长度计算值，a_f为终止裂纹长度测量值；a_f.est为终止裂纹长度计算值，g₆(a/W)为台阶型紧凑拉伸试样应力强度因子与柔度的关系式，W为试样宽度。

5.根据权利要求4所述的材料断裂韧性测试方法，其特征在于，在所述根据修正后的所述每次卸载柔度获取每次卸载裂纹长度修正值以及每次卸载裂纹修正扩展量的步骤中，根据以下两式计算获取所述每次卸载裂纹长度修正值a_i：

a_i/W＝A₁+A₂u_λi+A₃u_λi²+A₄u_λi³+A₅u_λi⁴+A₆u_λi⁵

其中，A₁-A₆为常数，λ_i为第i次卸载柔度修正系数，C_i为第i次卸载柔度，B_e为有效试样厚度，u_λi为过渡参数，E为目标材料的杨氏弹性模量。

6.根据权利要求5所述的材料断裂韧性测试方法，其特征在于，所述材料断裂韧性测试方法还包括，根据所述阻力曲线获取有效断裂韧度或尺寸敏感断裂韧度。