本标准规定了含裂纹的低拘束易塑性变形均质金属材料在承受准静态加载时稳态裂纹扩展阻力、裂纹张开位移δ5和临界裂纹尖端张开角Ψc的测定方法。对含缺口的紧凑拉伸试样和中心裂纹拉伸试样,通过疲劳预制裂纹,在缓慢增加位移量的条件下进行试验。
本标准描述的试验方法涵盖那些不满足断裂性能尺寸不敏感的试样,例如尺寸相对较薄的紧凑拉伸试样和中心裂纹拉伸试样。
本标准给出了测定裂纹扩展阻力曲线(R-曲线)的方法。与ISO 12135:2002测定紧凑拉伸试样断裂韧度特征值类似,在附录D中给出了采用中心裂纹拉伸试样测定断裂韧度特征值的方法。
裂纹扩展阻力的测定可以使用多试样法和单试样法。多试样法要求将多个名义上相同的试样加载到不同位移。通过对韧性裂纹扩展区域的标识以及随后的断口裂纹扩展量的测量得到裂纹扩展阻力曲线。只要能够满足符合规定的精度要求,基于卸载柔度法和电位法的单试样法也能够测量裂纹扩展。推荐的单试样法由ISO 12135:2002描述。无论哪种方法,目的是获得足够多的数据点,以充分地描述材料裂纹扩展阻力行为。
测定δ5相对简单易行。δ5的结果由阻力曲线表示,显示裂纹扩展在限定范围内的唯一性。远离该限定范围,紧凑拉伸试样的δ5阻力曲线显示了对试样宽度的强依赖性,而中心裂纹拉伸试样的δ5阻力曲线显示了对试样宽度的弱依赖性。
CTOA的试验确定较δ5困难。临界CTOA由裂纹扩展一定程度后达到的稳定值表示。CTOA的概念可以应用于裂纹扩展量非常大的场合,适用性超过现有δ5的应用范围。
两种裂纹扩展阻力的测定均适用于结构评估。δ5的概念是完整的,通过基于简单裂纹驱动力公式的现有评估步骤,可以应用于结构完整性问题。
CTOA的概念总的来讲更准确。在结构应用方面需要数值方法,如有限元分析。
研究表明对
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This standard specifies the terms and definitions,symbols and designations,principle,testing equipment,test piece,procedure,calculation of test results,report of the thickness reduction ratio of rectangular specimen of metallic materials by tensile testing.
This standard is applicable to the determination of thickness reduction ratio of metallic sheets by tensile testing of rectangular specimen.The determination of thickness reduction ratio of metallic pipes may also refer to this standard.
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GB/T 37306的本部分规定了各循环变幅的实验室试样循环序列疲劳试验的总则。
本部分对变幅疲劳试验做出规定和给定总则,以便在考虑疲劳数据的典型分散时生成用于比较的一致结果。
本部分在理论上适用于应变和力控制或控制疲劳裂纹扩展速率的加载条件,在采用本部分的加载模式而非力-控制加载模式时应采取适当的保护措施。
本部分适用于单轴加载的单作动器加载模式。
本部分所指的变幅加载时间历程是确定的,这就是本部分涉及变幅加载而不是随机加载的原因。
下列各项不属于本部分的考虑范围之内:
——出现孤立的过载或欠载现象的恒幅疲劳试验;
——大型零部件或结构件的试验;
——环境影响,如腐蚀、与温度/时间相关的蠕变导致对频率和波形产生的影响;
——多轴加载。
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