[发明专利]用于在评估平面内断裂韧性的标准测试中测试材料样品的方法和装置

权利要求书

1.一种在评估平面内断裂韧性的标准测试中测试材料的方法，一种类型的所述材料样品用于结构的壁中，所述方法包含：

获得所述结构的壁的样品；

使所述样品成形为缺口组件，所述缺口组件包括厚度尺寸等于所述结构的壁的厚度的平坦底表面；和成型顶表面，所述成型顶表面具有垂直于所述底表面的平面取向的中央缺口，在所述中央缺口的第一侧上的第一插槽，以及在所述中央缺口的第二侧上的第二插槽；

组装试样，所述试样通过将第一横向延伸部耦接于所述缺口组件的所述第一插槽，并且将第二横向延伸部耦接于所述缺口组件的所述第二插槽而使所述样品的有效厚度增加到超过所述缺口组件的底表面的厚度；并且

对如此组装的试样进行标准断裂韧性测试，以评估所述材料沿平面内方向的断裂韧性。

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含加工所述缺口组件，使得在标准断裂韧性测试中，所述中央缺口取向成沿T-L方向开口。

3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含加工所述缺口组件的形状，使得在标准断裂韧性测试中，所述中央缺口取向成沿S-L方向开口。

4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含形成所述第一和第二横向延伸部，使得所述第一和第二横向延伸部的长度与所述缺口组件的厚度的总和等于或大于如从所述底表面到所述成型表面的尖端所测量的所述缺口组件的宽度的4.5倍。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一插槽和第二插槽围绕所述中央缺口对称。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一插槽和第二插槽围绕所述中央缺口不对称。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述标准断裂韧性测试将力施加到所述缺口组件的底表面。

8.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含以下步骤：使用编程的计算机和来自所述标准断裂韧性测试的数据来进行断裂韧性的有限元模拟，以测定所述缺口组件的最佳几何参数。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述缺口组件的中央缺口包括具有第一宽度的第一部分和位于所述第一部分下方的第二部分，所述第二部分的第二宽度小于所述第一宽度。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一插槽和第二插槽是肘形缺口。

11.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：

在进行所述标准断裂韧性测试之前，向所述缺口组件充氢。

12.根据权利要求11所述的方法，其中在一定持续时间内向所述缺口组件充氢，直到氢浓度达到期望水平。

13.根据权利要求11所述的方法，其进一步包含测定将所述缺口组件填充到目标稳态氢浓度所需的电流密度。

14.根据权利要求11所述的方法，其进一步包含在多个氢浓度水平下测定S-L方向和T-L方向之间的断裂特性的差异。

15.根据权利要求1所述的方法，其中所述结构的厚度为约5mm至约70mm。