考虑到如紧凑拉伸和三点弯曲等标准试样的大尺寸要求以及高试验成本等突出问题,该文发展了含外侧径向裂纹C形环小试样(C-ring with an outer radial crack,CRO)的疲劳裂纹扩展行为试验方法。利用有限元分析建立了CRO小试样的高精度应力强度因子算式以及基于柔度法理论的裂纹长度预测公式。采用5083-H112铝合金分别完成了CRO试样和标准CT试样的疲劳裂纹扩展速率试验,获得了相应的Paris方程中的幂指数。通过对比发现,CRO和CT试样的疲劳裂纹扩展规律基本一致,验证了新方法的有效性。基于上述方法对C250钢两种厚度CRO试样的疲劳裂纹扩展行为进行了应用研究。
针对无法直接获得载荷(P)-加载线位移(load line displacement,LLD)对应的塑性功导致无法直接完成基于直通型紧凑拉伸试样(front face compact tension,FFCT)试样材料断裂韧性测试的问题,该文基于迭代理念将适用于台阶型试样(load line compact tension,LLCT)的规则化法推广应用于FFCT试样,得到基于FFCT试样评估延性材料断裂韧性的可行方法。结合汽轮机转子钢和迭代方法,验证新方法准确性,最后将迭代方法应用于核反应堆材料A508-III钢的J阻力曲线测试中,有助于解决基于1/2FFCT试样获取断裂韧性的难题。
