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原文传递疲劳裂纹快速不稳定扩展机理测试方法以及系统

专利名称：	疲劳裂纹快速不稳定扩展机理测试方法以及系统
摘要：	本申请涉及一种疲劳裂纹快速不稳定扩展机理测试方法以及系统。所述方法包括在金相试样上施加循环疲劳应力，并在金相试样中的疲劳裂纹处于稳定扩展阶段时，采集在循环疲劳应力的单个载荷周期内疲劳裂纹的第一类微观形貌数据；在疲劳裂纹处于迟滞扩展阶段时，分别采集多个载荷周期内疲劳裂纹对应的第二类微观形貌数据；在疲劳裂纹处于快速扩展阶段时，分别采集多个载荷周期内疲劳裂纹对应的第三类微观形貌数据；比对第一类微观形貌数据、第二类微观形貌数据和第三类微观形貌数据中疲劳裂纹尖端周围的微观形貌得到疲劳裂纹快速不稳定扩展机理的测试结果，实现观察一个载荷周期内疲劳裂纹的快速不稳定扩展行为，提高了获取测试结果的精度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	中国电子产品可靠性与环境试验研究所((工业和信息化部电子第五研究所)(中国赛宝实验室))
发明人：	王畏寒;冯嘉珍;王学孔;王春辉;汪凯蔚;邝志礼;解禾;张钟文;钟云龙;颜镠钏
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-10T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910388882.6
公开号：	CN110095360A
代理机构：	广州华进联合专利商标代理有限公司
代理人：	左帮胜;黄爱娇
分类号：	G01N3/32(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	510610 广东省广州市天河区东莞庄路110号
主权项：	1.一种疲劳裂纹快速不稳定扩展机理测试方法，其特征在于，包括以下步骤：在金相试样上施加循环疲劳应力，并在所述金相试样中的疲劳裂纹处于稳定扩展阶段时，采集在所述循环疲劳应力的单个载荷周期内所述疲劳裂纹的第一类微观形貌数据；在所述金相试样中的疲劳裂纹处于迟滞扩展阶段时，分别采集多个所述载荷周期内所述疲劳裂纹对应的第二类微观形貌数据；在所述金相试样中的疲劳裂纹处于快速扩展阶段时，分别采集多个所述载荷周期内所述疲劳裂纹对应的第三类微观形貌数据；按采集顺序依次比对各所述第二类微观形貌数据中所述疲劳裂纹尖端周围的微观形貌，按采集顺序依次比对各所述第三类微观形貌数据中所述疲劳裂纹尖端周围的微观形貌，并分别比对所述第一类微观形貌数据与各所述第二类微观形貌数据、各所述第三类微观形貌数据中所述疲劳裂纹尖端周围的微观形貌，得到所述疲劳裂纹快速不稳定扩展机理的测试结果。 2.根据权利要求1所述的疲劳裂纹快速不稳定扩展机理测试方法，其特征在于，按采集顺序依次比对各所述第二类微观形貌数据中所述疲劳裂纹尖端周围的微观形貌，按采集顺序依次比对各所述第三类微观形貌数据中所述疲劳裂纹尖端周围的微观形貌，并分别比对所述第一类微观形貌数据与各所述第二类微观形貌数据、各所述第三类微观形貌数据中所述疲劳裂纹尖端周围的微观形貌，得到所述疲劳裂纹快速不稳定扩展机理的测试结果的步骤中，包括：测量所述第一类微观形貌数据中的所述疲劳裂纹的第一裂尖张开位移，并根据所述第一裂尖张开位移和应力强度因子，得到所述疲劳裂纹的第一微观变化曲线；测量所述第二类微观形貌数据中的所述疲劳裂纹的第二裂尖张开位移，并根据所述第二裂尖张开位移和所述应力强度因子，得到所述疲劳裂纹的第二微观变化曲线；测量所述第三类微观形貌数据中的所述疲劳裂纹的第三裂尖张开位移，并根据所述第三裂尖张开位移和所述应力强度因子，得到所述疲劳裂纹的第三微观变化曲线；依次比对各所述第二微观变化曲线的变化规律，依次比对各所述第三微观变化曲线的变化规律，并分别比对所述第一微观变化曲线与各所述第二微观变化曲线、各所述第三微观变化曲线的变化规律，得到所述测试结果。 3.根据权利要求1所述的疲劳裂纹快速不稳定扩展机理测试方法，其特征在于，在金相试样上施加循环疲劳应力的步骤中：在各所述载荷周期内，变换多个应力点进行所述循环疲劳应力的施加。 4.根据权利要求1至3任一项所述的疲劳裂纹快速不稳定扩展机理测试方法，其特征在于，制备所述金相试样的步骤，包括：制备可固定于原位试验台的原位试样；在所述原位试样内预制预设长度的疲劳裂纹；对制备裂纹后的所述原位试样进行金相处理，得到所述金相试样。 5.根据权利要求4所述的疲劳裂纹快速不稳定扩展机理测试方法，其特征在于，制备可固定于原位试验台的原位试样的步骤，包括：根据所述原位试验台的尺寸，制作原始试样；对所述原始试样进行外形与表面加工处理；在处理后的所述原始试样的一侧端上加工切口，得到所述原位试样。 6.根据权利要求5所述的疲劳裂纹快速不稳定扩展机理测试方法，其特征在于，在处理后的所述原始试样的一侧端上加工切口，得到所述原位试样的步骤之前，还包括：制作用于加工切口的倒角刀具。 7.根据权利要求5所述的疲劳裂纹快速不稳定扩展机理测试方法，其特征在于，所述原始试样的宽度为10毫米；所述原始试样的厚度为1毫米。 8.根据权利要求5所述的疲劳裂纹快速不稳定扩展机理测试方法，其特征在于，所述切口为V形切口，所述切口的切口深度为1毫米；所述切口的开角小于等于30度。 9.根据权利要求4所述的疲劳裂纹快速不稳定扩展机理测试方法，其特征在于，在所述原位试样内预制预设长度的疲劳裂纹的步骤，包括：对所述原位试样依次进行打磨、抛光处理；在处理后的所述原位试样加载疲劳应力，预制所述预设长度的疲劳裂纹；对预制裂纹后的所述原位试样进行抛光处理。 10.一种用于实现权利要求1至9任一项所述的疲劳裂纹快速不稳定扩展机理测试方法的疲劳裂纹快速不稳定扩展机理测试系统，其特征在于，包括原位试验台、扫描电镜；将金相试样固定在所述原位试验台上，并将所述原位试验台置于所述扫描电镜的真空腔内；所述扫描电镜采集第一类微观形貌数据、第二类微观形貌数据和第三类微观形貌数据。
所属类别：	发明专利