ASTM E647 裂紋延展 da/dN 和閾值 ΔKth

ASTM E647 標準針對測定裂紋延展曲線的區域 I 和 II的閾值 ΔK_th和疲勞裂紋延展 da/dN 。 ASTM E647 的裂紋延展主要針對延展性材料所測定。 這裡，在閾值ΔK_th（區域I）和疲勞裂紋延展 da/dN（區域II）之間進行區分。

為測定ASTM E647的閾值ΔK_th ，在測試開始時將裂紋萌生區域或接下來區域的負載施加到試樣上。 透過繼續減小負載幅度，裂紋延展的速度越來越慢。 開始時，裂紋增長相當快，在測試結束時，裂紋增長繼續減慢，直到裂紋停止或至少達到 10^-7 毫米/負載變化的裂紋速度 da/dN。 一旦達到該點，即可測定ΔKth。 透過這種方法，可以測定閾值 ΔKth（區域 I）和 Paris 曲線（區域 II）。

ASTM E647 標準描述了兩種測定閾值的方法：

• a) 在恆定應力比R值下測試
• b) 在恆定的最大應力強度下測試

裂紋延展曲線的中心區域（區域 II）被定義為Paris 曲線。

與循環應力強度因子 dK 相關的每次載荷變化的裂紋長度 (da/dN) 的恆定增加，被指定為裂紋延展曲線。 在中心區域（區域 II），裂紋延展曲線可以用簡單的Paris定律方程式在數學上描述：

Da/dN = C*(ΔK)m

該區域也稱為 Paris 曲線，因為這裡穩定的裂紋延展意味著曲線在以對數方式繪製時，具有恆定的斜率。

testXpert Research提供了一個特殊的測試程序，用於根據 ASTM E647 測定區域 I 和 II 中的裂紋延展。

透過該測試程序，可以測定預裂和裂紋延展曲線。

透過使用不同類型的負載，可以自動測定閾值 ΔK_th、裂紋延展 da/dN 和 Paris 曲線。

具有用於靜態測試、動態測試和裂紋生成的不同驅動概念試驗機可用於測定裂紋延展。

Vibrophores 可用於產生裂紋和根據 ASTM E647 進行測試。 該測試系統基於彈簧-質量系統，該系統在磁場中振動，從而產生動態負載。 透過整合的機電驅動器施加靜態預載荷。