14.5.5 试验数据的处理及测试报告
1.裂纹曲率的修正
裂纹曲率的修正针对目测法且在试样较厚的情况下。在裂纹扩展至任意长度，如果由断口测量得到的裂纹长度a所计算出的K值与由目测得到的a所计算出的K值的相对误差超过5%，则需进行曲率修正。修正时，至少在两个裂纹长度处（例如预制裂纹长度和裂纹断裂长度）测量厚度方向上三个位置处（例如B/4、B/2、3B/4）的裂纹长度，其算术平均值与目测法得到的相应的a值之差即为曲率修正量。中间各裂纹长度处的曲率修正量，以上述两个位置为头尾进行线性内插而得到。
2.疲劳裂纹扩展速率da/dN的计算
通过上述试验过程可以获得裂纹长度和对应循环数的a-N曲线，如图14-34所示。针对a-N数据，采用割线法或七点递增多项式法进行处理计算，便可得到疲劳裂纹扩展速率da/dN值。
图14-34 疲劳裂纹扩展a-N曲线
（1）割线法 割线法能比较真实地反映a-N数据的变化趋势，而且在处理门槛值附近试验数据点较少的情况时，可以确保获得至少5个以上的数据点，因而广泛采用。其计算式为
式中 ai——与循环次数Ni对应的裂纹长度。
（2）七点递增多项式法 七点递增多项式法是指通过局部拟合七个数据点后求导得出中间一点的da/dN值。与割线法相比，该方法在数值上人为地使数据曲线变得更为“光滑”一些。
3.应力强度因子范围ΔK的计算
对于不同类型的试样形式，其应力强度因子范围ΔK的计算公式各不相同。三种常用的标准试样的ΔK计算公式如下所列。
（1）对于C（T）试样
式中，α=a/W。
式（14-17）的适用范围为a/W≥0.2。
（2）对于M（T）试样
式中，α=2a/W。
式（14-8）的适用范围为2a/W≤0.95。
（3）对于SE（B）试样（跨距S=4W）
式中，α=a/W。
式（14-19）的适用范围为0.3≤a/W≤0.9。
式（14-17）、式（14-18）、式（14-19）中的a均为平均裂纹长度，其计算式为
a=（ai+1+ai）/2 （14-20）
4.试验数据的有效性检验
为了满足小范围屈服的线弹性条件，需保证裂纹尖端区域有足够的韧带尺寸（W-a）或（W-2a）。标准规定一般材料的疲劳裂纹扩展试验数据的有效性判据如下：
（1）对于C（T）试样
式中 Kmax——当前最大应力强度因子值。
（2）对于M（T）试样
式中 Pmax——当前最大载荷值。
（3）对于SE（B）试样（跨距S=4W）
5.试验结果的表达和测试报告
由上述数据处理可得到材料的有效da/dN数据和对应的ΔK数据，将一系列（ΔK，da/dN）数据对画入双对数坐标系中，即可得到如图14-35所示的疲劳裂纹扩展da/dN-ΔK数据曲线。除了绘制da/dN-ΔK曲线，还需给出整个试验过程的测试报告，该测试报告应包括以下内容：
图14-35 疲劳裂纹扩展da/dN-ΔK曲线
1）试样类型（包括试样厚度B和试样宽度W）。
2）对试验设备和测量裂纹长度的装置及其精度的描述和说明。
3）相关的材料特性，包括热处理制度、化学成分、静力性能（至少包括屈服极限、延伸率和断面收缩率两参数之一）。产品尺寸和形状（例如薄板、厚板和锻件）也应明确。如有必要，材料的应力松弛方法应加以说明（与热相关的方法，需提供温度和介质细节；与热无关的方法，需提供力和频率的细节）。
4）取样方向。如果试样取自较大的产品件，则需标示其在母件中的位置。
5）疲劳预制裂纹的ΔK、R和裂纹长度的终止值。
6）试验载荷参数，包括ΔP、R、循环频率和波形。
7）环境参数，包括温度、化学成分、pH值（对液态介质而言）、压力（对气态和真空条件而言）、空气湿度（对空气环境而言）。
8）数据分析方法，包括a-N数据转化为da/dN数据的方法、裂纹曲率修正的方法和结果。
9）对于未在本方法中给出的试样，需提供试样的K计算式和尺寸规定，以保证裂纹尖端满足小范围屈服条件。
10）画出da/dN-ΔK数据曲线图（建议以ΔK为横坐标da/dN为纵坐标，常用双对数坐标系，为了较好地比较数据，ΔK轴一个数量级的长度应该是da/dN轴一个数量级长度的2～3倍）。
11）对引起数据反常（例如试验中断后或载荷条件改变后的瞬时扩展）的任何现象进行说明。
12）每次试验的a、N、ΔK、da/dN值都应以表格形式列出。此外，对于不满足标准试样尺寸要求的试样，应明确列出全部试验数据。