ASTM E647-11e1
疲劳裂纹扩展速率测量的标准试验方法

Standard Test Method for Measurement of Fatigue Crack Growth Rates

被代替

标准号

ASTM E647-11e1

发布

2011年

发布单位

美国材料与试验协会

替代标准

ASTM E647-12

当前最新

ASTM E647-23b

 

 

适用范围

疲劳裂纹扩展速率表示为裂纹尖端应力强度因子范围 da/dN 与 ΔK 的函数，表征了材料在循环载荷下对稳定裂纹扩展的抵抗力。参考文献 (1) 和 (2) 中给出了采用线弹性断裂力学分析疲劳裂纹扩展速率数据的基本原理的背景信息。在无害（惰性）环境中，疲劳裂纹扩展速率主要是 ΔK 和力比 R 或 Kmax 和 R 的函数（注 1）。温度和恶劣环境会显着影响 da/dN 与 ΔK，并且在许多情况下会加剧 R 效应并引入其他负载变量（例如循环频率和波形）的影响。在研究和设计数据的生成中需要注意这些变量的正确选择和控制。注意 18212;ΔK、Kmax 和 R 不是相互独立的。指定这些变量中的任何两个就足以定义加载条件。通常指定应力强度参数之一（ΔK 或 Kmax）以及力比 R。将 da/dN 表示为 ΔK 的函数可提供独立于平面几何形状的结果，从而能够交换和比较从各种样本配置和加载条件获得的数据。此外，此功能使 da/dN 与 ΔK 数据能够用于工程结构的设计和评估。假设了相似的概念，这意味着不同长度的裂纹受到相同的标称ΔK 将在每个周期以相等的裂纹扩展增量前进。从严格意义上讲，疲劳裂纹扩展速率数据并不总是与几何形状无关，因为有时会发生厚度效应。然而，有关厚度对疲劳裂纹扩展速率影响的数据却参差不齐。据报道，随着试样厚度的增加，在很宽的 K 范围内，疲劳裂纹扩展速率会增加、减少或保持不受影响。厚度效应还可以与环境和热处理等其他变量相互作用。例如，材料可能会在 da/dN 与 ΔK 的最终范围内表现出厚度效应，这与标称屈服（注 2）或当 Kmax 接近材料断裂韧性时相关。在生成研究或设计数据时，应考虑样本厚度的潜在影响。注28212;在符合试样尺寸要求的试验中应避免这种情况......

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