断裂韧度试验

检测范围

金属材料、铝合金产品、碳纤维增强复合材料、纤维增强塑料合成物、球墨铸铁、蠕墨铸铁、钢焊缝、击实黏性土、花岗岩、碳化硅、铸铁、陶瓷、硬质合金短杆、管线钢、钛合金锻件、耐热钢、钢纤维高强混凝土、冻土、亚温淬火 45 号钢、木材、焊接接头、医用水凝胶等。

测试项目

三点弯曲试验

原理：将带有预制裂纹的试样放置在三点弯曲加载装置上，在试样跨中施加集中载荷，使裂纹尖端产生应力集中，随着载荷增加，裂纹逐渐扩展，通过测量载荷和裂纹扩展情况来计算材料的断裂韧度。

试样要求：一般为矩形截面的梁状试样，在试样的一侧加工出预制裂纹，裂纹长度和试样尺寸需满足相关标准要求。

试验过程：将试样放置在试验机的支座上，调整加载压头位置，使其位于试样跨中。缓慢施加载荷，记录载荷 - 位移曲线。当载荷达到峰值后，裂纹开始失稳扩展，直至试样断裂。根据试验数据，利用相应的公式计算材料的断裂韧度。

紧凑拉伸试验

原理：紧凑拉伸试样在加载过程中，裂纹尖端会产生应力强度因子，通过测量加载力和裂纹嘴张开位移等参数，确定材料在裂纹扩展过程中的力学行为，进而计算断裂韧度。

试样要求：试样形状为紧凑拉伸型，通常带有一定长度的预制裂纹，试样尺寸和裂纹参数有严格规定。

试验过程：将试样安装在试验机的夹具上，通过施加拉伸载荷使裂纹扩展。试验中需测量加载力、裂纹嘴张开位移等数据，绘制载荷 - 裂纹嘴张开位移曲线。依据曲线特征和相关标准公式，计算材料的断裂韧度。

单边缺口拉伸试验

原理：对带有单边缺口的拉伸试样施加轴向拉伸载荷，使缺口尖端产生应力集中，引发裂纹扩展，通过分析拉伸过程中的力学性能和裂纹扩展情况来确定断裂韧度。

试样要求：试样一般为板状或棒状，在试样的一侧加工出单边缺口，缺口的形状和尺寸有特定要求。

试验过程：将试样装夹在拉伸试验机上，施加轴向拉伸载荷，记录载荷 - 伸长曲线。当载荷达到一定值时，缺口尖端开始出现裂纹并扩展，直至试样断裂。根据试验数据和相应的理论模型，计算材料的断裂韧度。

双悬臂梁试验

原理：利用双悬臂梁试样在加载过程中，裂纹沿梁的长度方向扩展时的力学行为来测定断裂韧度。通过测量加载力和裂纹扩展位移等参数，基于能量释放率原理计算材料的断裂韧度。

试样要求：试样为具有一定厚度和宽度的梁状结构，在梁的一端预制裂纹，裂纹长度和试样尺寸需符合相关标准。

试验过程：将试样的两端固定在试验机的夹具上，通过施加垂直于试样平面的载荷，使裂纹扩展。试验中记录加载力和裂纹扩展位移数据，根据能量释放率与加载力、位移之间的关系，计算材料的断裂韧度。