ASTM C1683-08e1
高级陶瓷用Weibull统计拉伸强度的尺寸缩放比例用标准实施规程

Standard Practice for Size Scaling of Tensile Strengths Using Weibull Statistics for Advanced Ceramics

被代替

标准号

ASTM C1683-08e1

发布

2008年

发布单位

美国材料与试验协会

替代标准

ASTM C1683-10

当前最新

ASTM C1683-10(2019)

 

 

引用标准

ASTM C1145 ASTM C1161 ASTM C1211 ASTM C1239 ASTM C1273 ASTM C1322 ASTM C1323 ASTM C1366 ASTM C1499 ASTM E456 ASTM E6

适用范围

先进陶瓷通常表现出线性应力应变行为直至失效。缺乏延展性加上各种尺寸和方向的缺陷通常会导致失效强度的大幅分散。强度不是确定性的属性，而是反映材料中存在的固有断裂韧性和缺陷的分布（尺寸和方向）。本标准适用于因裂纹灾难性扩展而失效的脆性整体陶瓷。可能的上升 R 曲线效应也没有被考虑，但本质上被纳入强度测量中。威布尔分布存在二参数和三参数公式。本标准仅限于双参数公式。拉伸和弯曲测试样本是先进陶瓷最常用的测试配置。还包括具有多轴应力状态的环上环和环上压力测试样本。这些配置包括有效体积和有效表面以及威布尔材料比例因子的闭式解。该实践还结合了需要数值方法的 C 形环测试样本的尺寸缩放方法。附件 A3 中介绍了利用有限元分析的任意形状测试样本或部件的通用方法。失效测试样本的断裂起源可以使用断口分析来确定。这些强度控制缺陷的空间分布可以在一定体积或面积上（如表面缺陷的情况）。该标准允许转换与任一类型的空间分布相关的强度参数。本实践不包括沿测试样本边缘的强度控制缺陷的长度缩放。根据威布尔模型，强度随尺寸的缩放基于几个关键假设 (5)。假设相同的特定缺陷类型控制着不同样本配置的强度。假设材料是均匀、均质且各向同性的。如果材料是复合材料，则假设复合相足够小，使得结构在工程规模上表现为均质且各向同性体。复合材料必须包含足够数量的均匀分布、随机取向的增强元素，以使材料有效均匀。晶须增韧陶瓷复合材料可能是此类材料的代表。这种做法也适用于不表现出任何明显的双线性或非线性变形行为的复合陶瓷。该标准和传统的威布尔强度随尺寸的缩放可能不适用于连续纤维增强复合陶瓷。假设该材料会以脆性方式断裂，这是应力导致缺陷灾难性扩展的结果。假设材料是一致的（批次之间、每天等等）。假设强度分布遵循威布尔二参数分布。假设每个测试件都具有统计上显着数量的缺陷，并且它们是随机分布的。假设缺陷相对于样本横截面尺寸来说很小。如果存在多种缺陷类型并控制强度，则每种缺陷类型的强度可能会有所不同。请参阅实践 C1239 和 9.1 中的示例，以获取有关如何在此类情况下应用审查统计数据的进一步指导。还假设准确确定了样本应力状态和最大应力。假设一组断裂样本的实际数据是准确且精确的。 （参见术语

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