13.2.5  试验数据的处理及表达

13.2.5 试验数据的处理及表达

1.P-V曲线的基本类型及P_Q值的确定

由于不同材料、不同状态的试样，在进行拉伸断裂试验时，可能出现三种类型的P-V曲线，如图13-18所示。

图13-17 裂纹长度的测量位置

图13-18 载荷-位移记录曲线的基本类型

根据材料的P-V曲线获取P_Q值的步骤如下：

（1）过O点以P-V曲线的线性段作直线OA，其斜率为（P/V）0。

（2）画（P/V）5=0.95（P/V）0的割线，与曲线交点所对应的载荷值即定为P₅。

（3）如果P₅以前的P-V曲线上各载荷都低于P₅值，而且P_max/P₅≤1.1时，则取P₅=P_Q，如图13-18中的Ⅰ型曲线。如果在P₅以前，有一个超过P₅的最大载荷，则取该载荷为P_Q值，如图13-18中的Ⅱ型和Ⅲ型曲线。

2.计算K_Q值

根据试样的P_Q值和裂纹长度a，按所选的试样类型及其相应的应力强度因子公式计算试样的K_Q值。

（1）对于紧凑拉伸试样

式中 α=a/W。

（2）对于三点弯曲试样

式中 S——跨距。

f（a/W）——试样几何形状因子，在试验方法中已制成专门的表可以查找。

（3）对于A（T）型拉伸试样

（4）对于DC（T）圆形紧凑拉伸试样

3.试验数据的有效性判据

计算的K_Q值若要成为有效的KⅠc值，需要满足以下的有效性判据：

1）P_max/P_Q≤1.1。

2）W-a≥2.5（K_Ⅰc/σ_YS）²，B≥2.5（K_Ⅰc/σ_YS）²；对某些高强高韧铝合金，B≥5.0（K_Ⅰc/σ_YS）²；

如果P_max/P_Q超过了1.10，则不是有效的KⅠc测试，用户可选择弹塑性的断裂韧度参量进行测试。若2.5（K_Q/σ_YS）2大于试样的厚度B和韧度尺寸W-a，可增加试样的厚度重新进行测试。