[发明专利]一种不同参数对材料疲劳裂纹扩展性能影响的检测方法

摘要

一种不同参数对材料疲劳裂纹扩展性能影响的检测方法，包括如下步骤：第一，根据标准加工试样，采用紧凑拉伸试样；第二，根据标准试验方法将试样夹持在疲劳试验机上，裂纹长度由微机辅助电位法监测，电位函数由边界元法计算给出；第三，根据不同检测试样施加不同试验参数；第四，处理试验数据，比较试验结果，具有检测效率高、成本低，检测精确的特点。

主权项

1.一种不同参数对材料疲劳裂纹扩展性能影响的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：第一，根据标准加工试样，采用紧凑拉伸试样，试样厚度B为1～20mm，宽度W为30～100mm，切口采用线切割方式加工，预裂长度为1.5～4.5mm；第二，根据标准试验方法将试样夹持在疲劳试验机上，裂纹长度由微机辅助电位法监测，电位函数由边界元法计算给出；第三，根据不同检测目的施加不同试验参数，利用韧带尺寸减去预裂长度及失稳断裂预留长度，然后将剩余尺寸根据根据参数变化数量均分；第四，处理试验数据，比较试验结果；根据电脑采集到的数据：包括裂纹扩展的长度和对应的加载次数，然后计算不同裂纹长度处的裂纹扩展速率，对于降载和升载过程，采用割线法计算裂纹扩展速率；对于恒载实验过程，采用七点递增多项式计算裂纹扩展速率，并根据裂纹长度及载荷等参数计算应力强度因子幅度，计算应力强度因子幅度的公式为：△K＝K_max－K_min    式中：△K为应力强度因子幅度MPa·m^1/2；K_max和K_min分别为最大和最小应力强度因子幅值MPa·m^1/2；应力强度因子K通过下式计算：式中：P为所施加的最大载荷kN；B为试样的厚度mm；W为试样的宽度mm；为修正函数；式中：f（a/W）为修正函数；a 为裂纹长度mm；w为试样的宽度mm；然后将不同参数下所检测到的数据（da/dN和△K）绘制在同一双对数坐标系中（lg(da/dN)-lg(△K)），进行对比分析。