HB 5216-1982 金属材料疲劳裂纹扩展速率试验方法.pdf

中华人民共和国航空工业部 部标准 HB5216-82 金属材料疲劳裂纹扩展速率 试验方法 本方法适用于在室温(25士10℃)及大气环境条件下用紧凑拉伸(CT)试样或中心裂纹 拉伸(CCT)试样测定金属材料大于10-rmm/cyclel的恒载疲劳裂纹扩展速率. 本方法要求试样平面尺寸在试验载荷下不发生大范围服，厚度足以防止屈曲，在此前 提下试样厚度与强度不受限制. 本方法可采用规定以外的试样，但必须有适用的标定的应力强度因子. 为适应工程需要，本方法附录中还推荐了中低强度材料疲劳裂纹扩展速*和疲背裂纹扩 展门槛值的试验方法，以供参考. 测定非室温和非大气环境下的疲劳裂纹扩展速率亦可参考本方法. 1.符号、术语和定义 1.1符号 da/dN疲劳裂纹扩展速率， mm/cycle; K应力强度因子， kgf/mm 3/2 K’标定的应力强度因子， kgf/mm3/2 a计算裂纹长度， mm; N循环数， cyclcs Px最大载荷， kgf; Pi.最小载荷， kgf; AP载荷范围， kgf;. R载荷比3 K心最大应力强度因子， kgf/mm 3/2; Kmin最小应力强度因子， kg[/mm3/2 .AK应力强度因子范围， kgi/mm3/2. 1.2术语和定义 1.2.1疲劳裂纹扩展速率da/dN一载荷循环一次的疲劳裂纹扩展量，木方法巾表示 航空工业部发布 1983年5月1日实施 第六二一研究所 第六二一研究所提出 西北工业大学起草 北京航空学院 67 共9页第2页 HB5216-82 为裂纹尖端应力强度因子范围△K的函数. 1.2.2应力强度因子K—裂纹尖端附近区域弹性应力场的度量，在本方法巾系指I 型受载情况. 1.2.3标定的应力强度因子K'—一特定试样平面几何条件下应力强度因子与载荷和裂 纹长度的关系，它是基于试验和解析的数学表达式或曲线. 1.24计算裂纹长度a一与实际裂纹相当的直前缘裂纹长度.对于CT试样，a从加 载线开始计量（图1）.对于CCT试样，a从试样巾心线开始计量（图2）. 1.2.5循环数N一循环载荷的循环次数. 1.2.6最大载荷P—循环载荷的最大代数值. 1.2.7最小载荷Pmin一一循环载荷的最小代数值. 1.2.8载荷范围△P一最大与最小载荷之差，△P=P-Pmin. 1.2.9载荷比R一最小载荷与最大载荷之比，即R=Pin/P. 1.2.10最大应力强度因子Km一对应于P的应力强度因子. 1.2.11最小应力强度因子Kmin一当R≥0时对应于Pmin的应力强度因子.当R75mm时，L≥1.5W; L为最果面一排螺钉孔之间的距离. 拉一压： L≥1.2W L为夹具内边缘之间的距离. 2.2试样尺寸 2.2.1厚度B. 2.2.1.1对CT试样而言，推荐的试样厚度在W/20≤B≤W/4范围内，W≥25mm. 2.2.1.2对CCT试样而言，推荐的厚度上限为W/8 所必要的最小厚度要能避免屈 曲. 2.2.2宽度W. 2.2.2.1根据材料屈服强度0o 2 试验测得有效数据所预期的Kmx之极限值Kmx和 a/W(CT)或2a/W(CCT)极限值由试尺寸标准化曲线图（图4）选择试样的最小宽度W. 4 2.2.2.2CT试样的试样尺寸标准化曲线根据对无裂...