ASTM E2899-19e1
Стандартный метод испытаний для измерения начальной вязкости поверхностных трещин при растяжении и изгибе

Стандартный №

ASTM E2899-19e1

Дата публикации

2019

Разместил

American Society for Testing and Materials (ASTM)

Последняя версия

ASTM E2899-19e1

сфера применения

1.1 Настоящий метод испытаний описывает метод испытания усталостно-заточенных поверхностных трещин полуэллиптической формы в прямоугольных плоских панелях, подвергающихся монотонно возрастающему растяжению или изгибу. Испытания количественно определяют состояние вершины трещины при начале стабильного расширения трещины или немедленном нестабильном расширении трещины. 1.2 Настоящий метод испытаний применяется к испытаниям металлических материалов, не ограниченных прочностью, толщиной или ударной вязкостью. Предполагается, что материалы по существу однородны и не имеют остаточных напряжений. Испытания могут проводиться при любой подходящей температуре. В этом методе испытаний не учитываются воздействия факторов окружающей среды, а также длительных или циклических нагрузок. 1.3 В этом методе испытаний описаны все необходимые детали, которые пользователь может проверить на возникновение расширения трещин в поверхностных образцах для испытания на растрескивание. Предусмотрены конкретные требования и рекомендации к испытательному оборудованию, контрольно-измерительным приборам, конструкции испытательных образцов и процедурам испытаний. 1.4 Испытания лабораторных образцов с поверхностными трещинами, описанные в настоящем методе испытаний, могут обеспечить более точное понимание полномасштабных характеристик конструкции при наличии поверхностных трещин. Предоставленные рекомендации помогают гарантировать, что методы испытаний и данные применимы к намеченной цели. 1.5 Настоящий метод испытаний предписывает последовательную методологию испытаний и анализа поверхностных трещин в исследовательских целях и для оказания помощи в оценке конструкции. Описанные здесь методы используют основанную на ограничениях структуру (1, 2)2 для оценки поведения поверхностных трещин при разрушении. ПРИМЕЧАНИЕ 1 — Структура, основанная на ограничениях. В контексте этого метода испытаний ограничение используется как описание трехмерных полей напряжений и деформаций в непосредственной близости от вершины трещины, где сокращения материала из-за эффекта Пуассона могут подавляться и, следовательно, создавать повышенное растягивающее напряжение. стрессовое состояние (3, 4). (Дальнейшие обсуждения см. в разделе «Терминология, значение и использование».) Когда параметр, описывающий это напряженное состояние или ограничение, используется со стандартной мерой амплитуды напряжения в вершине трещины (K или J), результирующая двухпараметрическая характеристика расширяет возможности механики разрушения, чтобы точно предсказать реакцию трещины в более широком диапазоне нагрузок. Двухпараметрическая методология дает более полное описание условий вершины трещины в начале ее расширения. Влияние ограничений на измеренную вязкость разрушения зависит от материала и определяется влиянием напряженно-деформированного состояния вершины трещины на процессы микромеханического разрушения, специфичные для материала. Испытания на поверхностные трещины, проводимые с помощью этого метода испытаний, могут помочь количественно оценить чувствительность материала к эффектам ограничений и установить степень, в которой вязкость материала коррелирует с характеристиками разрушения на основе ограничений. 1.6 Настоящий метод испытаний обеспечивает количественную основу для разделения условий испытуемого образца на один из трех режимов: (I) линейно-упругий режим, (II) упругопластический режим или (III) режим схлопывания поля. На основе этой классификации предоставляются методы анализа и рекомендации для определения применимого параметра вершины трещины для линейно-упругого режима (K или J) или упругопластического режима (J), а также связанного с ним параметра ограничения. Даны рекомендации по оценке данных испытаний в контексте локуса ограничений прочности (2). Для растягивающей нагрузки можно использовать компьютерную программу TASC V1.0.2 (Инструмент для анализа поверхностных трещин) для выполнения аналитических оценок, описанных в Разделе 9 «Анализ результатов». Пользователь перенаправляется к другим ресурсам для оценки испытуемого образца в режиме разрушения поля, когда обширная пластическая деформация образца устраняет идентифицируемые поля фронта трещины механики разрушения. ПРИМЕЧАНИЕ 2 – TASC. Компьютерная программа TASC доступна бесплатно либо по адресу https://software.nasa.gov/software/MFS-33082-1, либо по адресу https://sourceforge.net/projects/tascnasa/. Использование TASC освобождает пользователя от необходимости выполнения уникального упругопластического анализа методом конечных элементов для каждого испытания, выполняемого в упругопластическом режиме. Для целей настоящего стандарта расчеты TASC эквивалентны результатам анализа методом конечных элементов. Пользователи TASC должны следовать методологиям, приведенным в Приложении A6, для определения входных данных для анализа свойств материалов. Документация по разработке, проверке и валидации TASC представлена в ссылках (5, 6, 7, 8). 1.7 Конструкция образца и процедуры испытаний, описанные в этом методе испытаний, могут применяться для оценки поверхностных трещин. 1 Этот метод испытаний находится в ведении Комитета ASTM E08 по усталости и разрушению и является прямой ответственностью Подкомитета E08.07 по механике разрушения. Текущая редакция утверждена 15 ноября 2019 г. Опубликована в январе 2020 г. Первоначально утверждена в 2013 г. Последняя предыдущая редакция утверждена в 2015 г. под номером E2899–15. DOI: 10.1520/E2899-19E01. 2 Номера, выделенные жирным шрифтом в скобках, относятся к списку ссылок в конце данного метода испытаний. Авторские права © ASTM International, 100 Barr Harbour Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959. США Этот международный стандарт был разработан в соответствии с международно признанными принципами стандартизации, установленными в Решении о принципах разработки международных стандартов, руководств и рекомендаций, выпущенном Комитетом Всемирной торговой организации по техническим барьерам в торговле (ТБТ). в сварных швах; однако методы, описанные в этом методе испытаний для анализа тестовых измерений, могут быть неприменимы. Испытания на разрушение сварных швов обычно имеют сложные особенности, выходящие за рамки анализа данных в этом методе испытаний, включая влияние остаточного напряжения, микроструктурной изменчивости и неоднородной прочности. Эти эффекты будут влиять на результаты испытаний и должны учитываться при интерпретации измеренных величин. 1.8 Настоящий метод испытаний не предназначен для испытания поверхностных трещин в стали в режиме скола. Такие испытания выходят за рамки данного метода испытаний. Методику оценки вязкости разрушения на раскол в ферритных сталях в пластично-хрупкой области с использованием образцов C(T) и SE(B) можно найти в Методике испытаний E1921. 1.9 Единицы измерения. Значения, указанные в единицах СИ, следует рассматривать как стандартные. Значения, указанные в скобках, предназначены только для информации. 1.10 Эта практика может включать опасные материалы, операции и оборудование. Этот стандарт не претендует на решение всех проблем безопасности, если таковые имеются, связанных с его использованием. Пользователь настоящего стандарта несет ответственность за установление соответствующих мер безопасности, охраны труда и окружающей среды, а также определение применимости нормативных ограничений перед использованием. 1.11 Настоящий международный стандарт был разработан в соответствии с международно признанными принципами стандартизации, установленными в Решении о принципах разработки международных стандартов, руководств и рекомендаций, выпущенном Комитетом Всемирной торговой организации по техническим барьерам в торговле (ТБТ).

ASTM E2899-19e1 Ссылочный документ

• ASTM C1421 Стандартные методы испытаний для определения вязкости разрушения усовершенствованной керамики при температуре окружающей среды
• ASTM E1012 Стандартная практика проверки выравнивания образцов при растягивающей нагрузке
• ASTM E111 Стандартный метод испытаний модуля Юнга, касательного модуля и модуля хорды
• ASTM E1820 Стандартный метод испытаний для измерения вязкости разрушения
• ASTM E1823 Стандартная терминология, относящаяся к испытаниям на усталость и разрушение
• ASTM E1921 Стандартный метод испытаний для определения эталонной температуры To для ферритных сталей в переходном диапазоне
• ASTM E399 Стандартный метод испытаний вязкости разрушения металлических материалов при плоской деформации
• ASTM E4 Стандартные методы принудительной проверки испытательных машин
• ASTM E6 Стандартная терминология, относящаяся к методам механических испытаний
• ASTM E647 Стандартный метод испытаний для измерения скорости роста усталостных трещин
• ASTM E740 Стандартная практика испытаний на разрушение с использованием образцов на растяжение с поверхностной трещиной
• ASTM E8/E8M Стандартные методы испытаний металлических материалов на растяжение*， 2022-05-01 Обновление

ASTM E2899-19e1 История

• 2019 ASTM E2899-19e1 Стандартный метод испытаний для измерения начальной вязкости поверхностных трещин при растяжении и изгибе
• 2019 ASTM E2899-19 Стандартный метод испытаний для измерения начальной вязкости поверхностных трещин при растяжении и изгибе
• 2015 ASTM E2899-15 Стандартный метод испытаний для измерения начальной вязкости поверхностных трещин при растяжении и изгибе
• 2013 ASTM E2899-13 Стандартный метод испытаний для измерения начальной вязкости поверхностных трещин при растяжении и изгибе