文档介绍：疲劳裂纹扩展和热解碳复合材料的断裂
热解碳在人工心脏瓣膜上的成功应用已经有了很长一段时间的历史了。稳 定疲劳裂纹扩展的证实使人们对于了解什么情况下会发生稳定疲劳裂纹扩展现 象产生了浓厚的兴趣。在人工心瓣的许多应用中，制作材料都是采用的以石疲劳裂纹时应使最大力Pmax的误差控制在生5%以内；
b） 预制疲劳裂纹最后一级的最大力值不得超过开始记录试验数据时的最大力 值；
c） 为减 少预制疲劳裂纹所用时间，可以先用比试验最大力值较高的力产生疲 劳裂纹，但必须把较高的力分级降到试验最大力值，每级下降率不得大于20%
（疲劳预制裂纹时所加的载荷是什么形式的，分级递减是怎么回事？）
预制裂纹之后，预制裂纹载荷形式？是否横幅载荷就会被逐步降低至满足 ASTM标准E647的水平，而且裂纹的长度也由6mm变为了 9mm。不断施加循 环载荷直到驱动裂纹扩展率达到10-11m/cycle时（裂纹扩展率是自己计算得出还 是有仪器可以直接读取？）开始收集数据。保持这个载荷，一直到裂纹扩展率达 到10-7m/cycle的时候，停止数据收集。然后将载荷降低，直到可以提供 10-11m/cycle的裂纹扩展率时停止降低，开始收集数据。然后保持这个载荷大小， 直到裂纹扩展率再次达到10-7m/cycle的时候，停止数据收集。通过这种方式， 就能得到符合大多数样品的两条曲线（曲线是否可以自动生成？）不过这里没 有试图再去研究裂纹扩展率低于10-11m/cycl时的情况。
所有的实验操作都是在23°C的空气中或者37°C的生理盐溶液中进行的。 37^的实验是在一个温度保持在37±1C的炉子中进行，这样就可以保持夹具， 样品和溶液都能保持在37C。所使用的疲劳循环是频率为50HZ的正弦曲线。所 有实验的载荷比为R=（R=Pmin/Pmax）。
当疲劳试验完成之后，就可以通过改变引伸计控制和行程控制来确定断裂 韧性KIC的值。载荷对比裂纹开口量的关系都是根据ASTM标准E399的步骤利 用引伸计提供的裂纹开口量得到的（能不能做完疲劳试验直接不换样品进行断 裂韧性实验？）
首先是预制疲劳裂纹，预制疲劳裂纹时可以采用载荷控制，也可以用位移 控制，但K。标定对所用试样及夹具的准确度应不低于5%。如果循环载荷保持 恒定，则最大Ki值和Ki的幅度将随裂纹长度的增加而增加。
预裂纹开始时的最大疲劳载荷应使应力强度因子的最大值不超过材料Kic 估计值的80%,。试样应准 确地放置在加载夹具上，并应保证其边界条件与所使用的K1标定相一致。预制 裂纹时，一般采用正弦波加载，频率多为实际上可以达到的最高频率。在不存在 有害介质的情况下，只要频率不超过100HZ就不会对疲劳预裂纹的形成产生明 显的影响。预制疲劳裂纹的总循坏周次在104-106之间。
在试样的两个侧面上，垂直于裂纹扩展方向用铅笔或其它工具画两条线， ，另一条线距缺口较近，与第一条线间的距离应不小于缺口 %， 置时，应当减小最火载荷或位移，使裂纹扩展最后阶段（即在裂纹总长度最后的 %的距离内），使疲劳循环应力强度因子的最大值Kmax 60% Kq,同时调整最 小载荷或位移，.
然后，继续疲劳循环加载， 及图8的要求为止。
预制裂纹结束之后，开始对试样进行断裂韧性实验
实验过程包括
1、 测量试样尺寸。式样的断面尺寸要在裂纹断面处测量，测量B和W，
%W。
2、 安装试验夹具
3、 安装试样和引伸计，并连线和调整仪器。根据预期的实验时的最大载 荷和裂纹的张开位移量，选择仪器的量程，是x-y函数记录仪记录的 曲线有足够的幅值，以保证测量精度。一般来说，记录仪的放大比应 〜.
4、 缓慢加载。加载速率应使应力强度因子的增长速率为
〜=25mm,W /B=2的标准试样，相应的加载速 〜 （31〜152kgf/s ）之间（载荷大小与应力强度因子之
间的关系式是什么？）
5、 断口形貌观察，在断裂的试样断口上，用放大倍数为30~50的测量显 微镜或者工具显微镜测量裂纹的长度。因为一般的疲劳裂纹前缘呈圆 弧形，要求在试样厚度的1/4,1/2,3/4三处测量，取其平均值作为有效 的裂纹长度。
结果
疲劳裂纹扩展率
da/dN与^3的关系表示在图1到图3中。图1到图3分别显示的是单一热解碳，
石墨和三组热解碳包覆石墨材料的相应数据。这三