一种测试竹/木材顺纹方向Ⅰ型裂纹断裂韧性的方法

摘要

本发明公开了一种测试竹/木材顺纹方向Ⅰ型裂纹断裂韧性的方法，特点是在竹或木材上取样，并沿顺纹方向加工出扁平状的待测试样，再从待测试样的一端沿长度方向在待测试样中预制开缝，将待测试样中位于开缝的上下两侧的部分分别与万能材料试验机的两个上下夹头对应固定，并将待测试样的另一端固定在万能材料试验机中，然后万能材料试验机的两个夹头对待测试样进行位移加载，两个夹头对待测试样施加的载荷逐渐增加，当载荷突然卸载变小时，此刻为裂纹起裂时刻，同时记下此刻的峰值载荷p_峰，最后根据关系式得到竹或木材顺纹方向Ⅰ型裂纹的断裂韧性；优点是通过本方法测试竹、木材顺纹方向Ⅰ型裂纹的断裂韧性，其操作简单，可靠性强，测试结果精度高、重复性好。

主权项

一种测试竹/木材顺纹方向Ⅰ型裂纹断裂韧性的方法，其特征在于：包括以下具体步骤：(1)、在竹或木材上取样，并沿顺纹方向加工出扁平状的待测试样，待测试样的长度为宽度的4～6倍、厚度为宽度的1/6～1/4；(2)、从待测试样的一端沿长度方向在待测试样中预制开缝，开缝的长度为待测试样长度的1/4～1/2、宽度为0～1mm；(3)、将待测试样中位于开缝的上下两侧的部分分别与万能材料试验机的两个上下夹头对应固定，并将待测试样的另一端固定在万能材料试验机中，然后万能材料试验机的两个夹头对待测试样进行位移加载，控制位移加载率为0～2mm/min，万能材料试验机自动记录从加载开始到裂纹起裂过程的载荷与时间P～T曲线，两个夹头对待测试样施加的载荷逐渐增加，当载荷突然卸载变小时，此刻为裂纹起裂时刻，同时记下此刻的峰值载荷p_峰；(4)、当开缝位于待测试样宽度方向的中间位置时，根据关系式I＝bh³/12得到竹或木材顺纹方向Ⅰ型裂纹的断裂韧性，其中：K_{ic为竹或木材}顺纹方向Ⅰ型裂纹的断裂韧性，l为夹头与待测试样的固定点到开缝终点的距离，b为待测试样的厚度，h为待测试样的半宽度，I为半个待测试样的惯性矩；(5)、当开缝位于待测试样宽度方向的非中间位置时，根据关系式I₁＝bh₁³/12，I₂＝bh₂³/12得到竹或木材顺纹方向Ⅰ型裂纹的断裂韧性，其中：K_ic为竹或木材顺纹方向Ⅰ型裂纹的断裂韧性，l为夹头与待测试样的固定点到开缝终点的距离，b为待测试样的厚度，h₁为待测试样中位于开缝上侧部分的宽度，I₁为待测试样中位于开缝上侧部分的惯性矩，h₂为待测试样中位于开缝下侧部分的宽度，I₂为待测试样中位于开缝下侧部分的惯性矩。