基于规则化法和直通型紧凑拉伸试样获取材料J阻力曲线

摘要

GB/T 21143-07、ASTM E1820-11推荐使用CT(compact tension)试样获取材料J阻力曲线.直通型紧凑拉伸试样(FFCT,front face compact tension)在未知实时裂纹长度ai下无法获得对应试样载荷—加载线位移(COD)对应的塑性功,故FFCT试样未能直接应用于材料断裂力学性能测试中.结合迭代方法和FFCT试样,通过规则化法解决了FFCT获取材料J阻力曲线的障碍.假设FFCT试样的首次裂纹从初始裂纹尺寸a0至终止裂纹尺寸af服从线性扩展规律;FFCT试样的裂纹嘴张开位移CMOD(crack mouth open displacement)通过弹性转换公式得到加载线位移COD(crack open displacement);利用台阶型紧凑拉伸试样(LLCT,load line compact tension)的规则化法,迭代得到材料精确的J阻力曲线.结果表明:结合迭代法和FFCT试样可以获得材料精确的J阻力曲线和断裂韧度JQ值.