ASTM E561-08
R曲线测定的标准实施规程

Standard Test Method forK-R Curve Determination

被代替

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标准号

ASTM E561-08

发布

2008年

发布单位

美国材料与试验协会

替代标准

ASTM E561-08e1

当前最新

ASTM E561-23

 

 

适用范围

KR 曲线表征了材料在缓慢、稳定的裂纹扩展过程中的抗断裂能力，是由于裂纹从疲劳预裂纹或尖锐凹口延伸时裂纹前面的塑性区生长而产生的。它提供了在增加的施加应力强度因子 K 下稳定驱动裂纹时韧性发展的记录。对于给定材料，KR 曲线取决于样本厚度、温度和应变率。测试中生成的有效 KR 数据量取决于样本类型、尺寸、加载方法，以及在较小程度上取决于测试机器特性。对于未经测试的几何形状，KR 曲线可以与裂纹驱动（应用 K）曲线相匹配，以估计稳定裂纹扩展的程度以及导致不稳定裂纹扩展所需的条件 (1)。在进行此估计时，KR 曲线被视为独立于原始裂纹尺寸 ao 和产生裂纹的样本配置。对于给定的材料、材料厚度和测试温度，KR 曲线似乎仅是有效裂纹扩展 Δae (2) 的函数。为了预测部件中的裂纹行为和不稳定性，通过使用一系列力、位移或组合载荷条件将 K 计算为部件裂纹尺寸的函数，生成一系列裂纹驱动曲线。 KR 曲线可以叠加在如图 1 所示的裂纹驱动曲线族上，KR 曲线的原点与假设的原始裂纹尺寸 ao 重合。裂纹驱动曲线与 KR 曲线的交点显示了每种载荷条件下预期的有效稳定裂纹扩展。与 KR 曲线相切的裂纹驱动曲线定义了临界载荷条件，该临界载荷条件将在用于形成裂纹驱动曲线的载荷条件下导致不稳定断裂的发生。相反，KR 曲线可以在图 1 中向左或向右移动，使其与裂纹驱动曲线相切，以确定在该加载条件下会导致裂纹不稳定的原始裂纹尺寸。如果选择用于绘制 KR 曲线的样本的 K 梯度（裂纹驱动曲线的斜率）具有负特性（参见注释 1），如在位移控制测试条件下，则可能会驱动裂纹直到达到最大或稳定韧性水平（3、4、5）。当使用具有正 K 梯度特性（见注 2）的样本时，当裂纹变得不稳定时，可展开的 KR 曲线的范围终止。注 18212；裂纹线加载样本中的固定位移会导致 K 随着裂纹扩展而减小。注28212；通过力控制，K通常随着裂纹扩展而增加，并且在最大力时会出现不稳定。如图。 1 KR曲线及应用K示意图

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