断裂韧性实验报告

东南大学力学实验报告
断裂韧性测试实验报告
随着断裂力学的发展，相继提出了材料的KIC、JR?J阻力曲线?、?R(CTOD阻力曲线)等一些新的力学性能指标，弥补了常规试验方法的不足，为工程应用提供了可靠的断裂判据和设计依据。下面介绍下这几种方法的测试原理及试验方法。
1、三种断裂韧性参数的测试方法简介
1. 1 平面应变断裂韧度KIC的测试
对于线弹性或小范围的I型裂纹试样，裂纹尖端附近的应力应变状态完全由应力强度因子KI所决定。KI是外载荷P，裂纹长度a及试样几何形状的函数。在平面应变状态下，当P和a的某一组合使KI=KIC，裂纹开始失稳扩展。KI的临界值KIC是一材料常数，称为平面应变断
裂韧度。测试KIC保持裂纹长度a为定值，而令载荷逐渐增加使裂纹达到临界状态，将此时的
PC、a代入所用试样的KI表达式即可求得KIC。
KIC的试验步骤一般包括：
（1） 试样的选择和准备（包括试样类型选择、试样尺寸确定、试样方位选择、试样加工及疲
劳预制裂纹等）；
（2） 断裂试验；
（3） 试验结果的处理（包括裂纹长度a的测量、条件临界荷载PQ的确定、实验测试值KQ的
计算及KQ有效性的判断）。
1. 2 延性断裂韧度JR的测试
J积分延性断裂韧度是弹塑性裂纹试样受I型载荷时，裂纹端点附近区域应力应变场强度力学参量J积分的某些特征值。测试J积分的根据是J积分与形变功之间的关系：