Page 49 - 理化检验-物理分册2025年第四期

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试验技术与方法 DOI:10.11973/lhjy-wl240348

卸载柔度法测量紧凑拉伸试样裂纹长度的不确定度评定

程柄午
（上海材料研究所有限公司 上海市工程材料应用与评价重点实验室，上海 200437）

摘 要：采用柔度法对金属材料紧凑拉伸试样的裂纹长度进行测量，对测量过程中的不确定度
来源进行分析，并对该方法的不确定度进行了评定。结果表明：测量过程中影响不确定度的主要因
素有试样尺寸和卸载柔度等，该试样裂纹长度测量结果的不确定度报告显示，试样的裂纹长度为
22.73 mm，扩展不确定度为0.10 mm，包含因子为2。
关键词： 紧凑拉伸试样；卸载柔度法；裂纹长度；不确定度评定；试样尺寸
中图分类号：TB31；TG115.2 文献标志码：A 文章编号：1001-4012(2025)04-0033-04
Uncertainty evaluation of crack length measurement in compact tensile
specimens using unloading flexibility method

CHENG Bingwu
(Shanghai Key Laboratory of Engineering Materials Application and Evaluation， Shanghai Research Institute of
Materials Co.， Ltd.，Shanghai 200437，China)
Abstract: The crack length of compact tensile specimens of metal materials was measured using the flexibility
method， and the sources of uncertainty during the measurement process were analyzed. The uncertainty of this method
was evaluated. The results show that the main factors affecting uncertainty during the measurement process were
sample size and unloading flexibility. The uncertainty report of the crack length measurement results of the sample
showed that the crack length of the sample was 22.73 mm， the expansion uncertainty was 0.10 mm， and the inclusion

factor was 2.
Keywords: compact tensile specimen; unloading flexibility method; crack length; uncertainty evaluation;
specimen size

测量不确定度的评定和校准在测量工作中起着 察裂纹的场合，因此该方法可以应用在断裂韧性、裂
[1]
非常重要的作用 。CNAS-CL01：2018 《检测和校 纹尖端张开位移、疲劳裂纹扩展速率、裂纹扩展门槛
准实验室能力认可准则》指出：检测实验室应具有并 值等试验中。在裂纹尖端张开位移试验中，将柔度
应用评定测量不确定度的程序；校准实验室或进行 定义为单位载荷作用下试样的位移变化，通常表示
自校准的实验室，对所有校准和各种校准类型都应 为弹性模量与裂纹长度和试样尺寸相关的函数。通
具有并应用评定测量不确定度的程序。 过测量施加载荷下的裂纹张开位移V和载荷F，可

柔度法是一种用于测量材料中裂纹长度的非破 以计算出试样的柔度C，即C=V/F。然后，通过已
坏性检测技术。该方法基于材料在外力作用下发生 知的柔度函数关系，可以反推出裂纹的长度。笔者
形变的原理，通过测量材料的柔度（即单位载荷下的 根据GB/T 21143—2014 《金属材料 准静态断裂韧
位移）来间接确定裂纹的长度。柔度法可以在不直 度的统一试验方法》，利用柔度法测量裂纹长度，并
接接触裂纹的情况下进行测量，适用于难以直接观 对该方法的测量不确定度进行评定。
1 试验材料与方法
收稿日期：2024-12-12
作者简介：程柄午 (1989-)，男，工程师，主要从事疲劳断裂试 利用 7075 铝合金材料制成紧凑拉伸（CT）试
样。根据GB/T 21143—2014中的要求在试样上预
验的研究工作，chengbingwu2321614@163.com
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