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龙图腾网获悉天津大学申请的专利一种金属材料热机械疲劳裂纹扩展测试方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119246268B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411367933.4，技术领域涉及：G01N3/18；该发明授权一种金属材料热机械疲劳裂纹扩展测试方法是由李兵兵;郑一铭;陈刚;陈旭设计研发完成，并于2024-09-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种金属材料热机械疲劳裂纹扩展测试方法在说明书摘要公布了：本发明属于材料力学性能测试技术领域，公开了一种金属材料热机械疲劳裂纹扩展测试方法，先通过有限元方法得到裂纹长度与试样柔度的函数关系，以及裂纹扩展驱动力与裂纹长度之间的函数关系；然后在常温条件下使用恒载法预制裂纹，进行热机械疲劳裂纹扩展试验，得到试验结果；最后通过改进型柔度法计算金属试样每一循环对应的裂纹长度，并结合裂纹扩展驱动力与裂纹长度之间的函数关系，计算得到裂纹扩展速率。本发明能够有效地模拟高温构件服役过程中承受的变温和交变载荷耦合的工况，得到具体的裂纹扩展速率及裂纹扩展区域的塑性区演变情况，为严苛工况下高温结构的损伤容限设计和安全校核提供重要的试验数据和理论基础。

本发明授权一种金属材料热机械疲劳裂纹扩展测试方法在权利要求书中公布了：1.一种金属材料热机械疲劳裂纹扩展测试方法，其特征在于，包括如下步骤： S1：根据金属试样的尺寸，通过有限元方法得到恒温条件下的裂纹长度a与试样柔度EvP的函数关系，以及裂纹扩展驱动力ΔK与裂纹长度a之间的函数关系； 并且，在金属试样表面形成表面天然散斑； S2：在常温条件下使用恒载法预制裂纹； S3：在金属试样上标注相对试验机装卡位置和高温引伸计安装位置； S4：在试验机上安装金属试样和高温引伸计；判断试验是否为变温试验，是则跳转步骤S5，否则跳转步骤S6； S5：测量金属试样的温度-热应变关系； S6：设置试验机的加载参数，包括应力幅值、应力比值、应力波形、温度幅值、温度均值、温度波形、循环周期、机械-温度载荷相位角； S7：开始热机械疲劳裂纹扩展试验，试验过程中实时采集裂纹扩展区域的表面天然散斑图像，并进行实时图像畸变矫正；当通过实时采集的表面天然散斑图像监控到裂纹长度达到预定长度时，停止试验，得到试验结果； S8：判断试验是否为变温试验，是则跳转步骤S9，否则跳转步骤S10； S9：根据S5得到的温度-热应变关系，对S7得到的试验结果进行热应变补偿，得到机械应变； S10：通过改进型柔度法计算金属试样每一循环对应的裂纹长度，并结合S1得到的裂纹扩展驱动力ΔK与裂纹长度a之间的函数关系，计算得到裂纹扩展速率； 所述改进型柔度法的计算过程如下： S101：使用所述试验结果计算得到应力数据，从而得到机械应变-应力滞环，截取试验中每一循环机械应变-应力滞环中卸载段的线性部分； S102：对线性部分的每相邻四个数据点进行均值计算，事先测得金属试样在不同温度下的弹性模量，使用每相邻四个数据点的平均温度进行模量换算，得到单位时间内金属试样的弹性模量Ei；使用相邻数据点的机械应变相减得到单位时间内金属试样的变形量vi；则一段n个点的机械应变-应力曲线可以进行n-3次Ei*vi计算；其中，i为计算次序； S103：选择点1与点n-3之间的应力差作为P，得到热机械疲劳加载下的柔度结果ΣEiviP； S104：将柔度结果带入S1得到的裂纹长度a与金属试样柔度EvP的关系式，得到裂纹长度。

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