[发明专利]测试脆性材料动态剪切断裂韧度的方法及其实施装置

摘要

本发明公开了一种测试脆性材料动态剪切断裂韧度的方法及其实施装置，通过将含预制环形裂纹圆柱型试样安装在霍普金斯压杆动力实验装置上，利用冲击弹撞击入射杆对位于入射杆与透射杆之间含预制裂纹圆柱型试样两端施加动态剪切力，根据入射杆和透射杆上的应变片所测应变值、入射杆和透射杆的横截面面积、压杆弹性模量、试样所受围压值，按本发明提出的公式计算得到脆性材料的动态剪切断裂韧度K_IIC以及所对应的加载率利用本发明方法，可以获取准脆性材料的动态剪切断裂韧度，填补了该研究领域内的空白。

主权项

一种测试脆性材料动态剪切断裂韧度的方法，其特征在于，将脆性材料含预制裂纹的圆柱型试样安装在霍普金斯压杆测试装置上，利用入射杆和透射杆对试样两端施加动态剪切力，根据设置在入射杆和透射杆上的应变片所测得的应变值、入射杆和透射杆横截面直径、入射杆和透射杆的弹性模量和试样所受围压值，按公式K_II(t)＝0.03039E(ε_id²+ε_rd²+ε_tD²‑ε_td²)‑0.0018σ计算脆性材料的动态剪切应力强度因子K_II(t)，由其临界值，即动态剪切应力强度因子最大值K_II,max为动态剪切断裂韧度K_IIC，其相应的加载率为其中剪切应力强度因子和动态剪切断裂韧度的单位为E为入射杆和透射杆的弹性模量，单位为GP_a；ε_i，ε_r，ε_t分别为入射杆和透射杆上应变片所测得的应变随时间变化值；d为入射杆直径，单位为mm；D为入透射杆外径，单位为mm；σ为围压，单位为MP_a。