初始拧紧力矩M ;
[0070] 本实施例中，步骤二中预先建立初始拧紧力矩M与初始裂纹裂尖应力强度因子K1 的函数关系式的具体过程为：
[0071] 步骤201、采用ABAQUS软件进行有限元计算，得到加载在试样本体2-1的应力加载 面上的不同值的压强P与初始裂纹裂尖应力强度因子K 1的对应关系；
[0072] 本实施例中，步骤201中采用ABAQUS软件进行有限元计算，得到加载在试样本体 2-1的应力加载面上的不同值的压强P与初始裂纹裂尖应力强度因子K 1的对应关系的具体 过程为：
[0073] 步骤2011、在Part模块中，建立试样本体2-1的二维模型；
[0074] 步骤2012、在Property模块中，输入试样本体2-1的二维模型材料参数，所述材料 参数包括材料类型、杨氏模量E和泊松比λ ;
[0075] 本实施例中，所述应力腐蚀开裂速率测试试样的材料为奥氏体不锈钢304,材料类 型为线弹性材料，杨氏模量E = 19300MPa，泊松比λ = 〇. 3 ;
[0076] 步骤2013、在Assembly模块中，装配试样本体2-1的二维模型，并将试样本体2-1 的二维模型设置为独立部件；
[0077] 步骤2014、在Step模块中，创建新分析步，所述新分析步与初始分析步构成两个 分析步；
[0078] 步骤2015、在Load模块中，创建载荷，在所述试样本体2-1二维模型预制疲劳裂纹 制备加载孔2-3的两条水平切线位置处进行切割，得到应力加载面，并在该面加载压强P ;
[0079] 步骤2016、在Load模块中，创建约束，对预制疲劳裂纹2-5的裂尖在试样本体2-1 二维模型底边上的投影点进行全约束；
[0080] 步骤2017、在Mesh模块中，以预制疲劳裂纹2-5的裂尖为圆心，分别以0.05mm、 0. 4mm和2mm为半径作三个同心圆，并沿所作的三个同心圆对试样本体2-1的二维模型进行 切割；
[0081] 步骤2018、在Mesh模块进行网格划分，对试样本体2-1的二维模型选用二次平面 应变单元（CPE8)，全局布种种间距离0. 5mm，在步骤2017中所作的三个同心圆上均布种64 个，并在步骤2017中所作的三个同心圆半径上分别布种5个、35个、55个，在步骤2017中 所作的半径为〇. 〇5mm圆和半径为2mm的圆中间区域内采用结构划法，在除外步骤2017中 所作的半径为〇. 〇5_圆和半径为2_的圆中间区域外的区域采用自由划法进行网格划分； 这样布种的目的是：在满足精度的要求下，减小了计算机的运算量；
[0082] 步骤2019、在Interaction模块中，设置预制疲劳裂纹2-5,并定义预制疲劳裂纹 2-5的长度a = 2mm，设置预制疲劳裂纹2-5的扩展方向为法向扩展；
[0083] 步骤20110、返回到Step模块中，在步骤2015中创建的新分析步中除默认输出量 外，新建断裂参量输出量，采用最大切向应力准则，积分次数设置为10次，输出初始裂纹裂 尖应力强度因子K 1;
[0084] 步骤20111、在Job模块中，提交计算，在计算结果的Data文件中得到收敛有效的 压强P对应的初始裂纹裂尖应力强度因子K 1的值；
[0085] 步骤20112、重复步骤2015~步骤20111，施加不同值的压强P，得到所对应的初始 裂纹裂尖应力强度因子K 1的值，得到不同值的压强P与初始裂纹裂尖应力强度因子K i的对 应关系。
[0086] 步骤202、根据公式M = 4KPBDr/(Sin Θ *Cos Θ )，计算得到加载在试样本体2-1的 应力加载面上的不同值的压强P对应的不同的初始拧紧力矩M ;其中，K为拧紧力系数且K =0. 2, B为试样本体的厚度且B = 12. 5mm，D为所述螺栓的螺杆2-73的直径且D = 6mm， r为预制疲劳裂纹制备加载孔2-3的半径且r = 3. 125mm，Θ为梯形缺口 2-2的底角且Θ = 83.8。；
[0087] 步骤203、根据步骤201中得到的不同值的压强P与初始裂纹裂尖应力强度因子!^ 的对应关系，以及步骤202中不同值的压强P与初始拧紧力矩M的对应关系，得到初始裂纹 裂尖应力强度因子&与初始拧紧力矩M的对应关系；
[0088] 步骤204、在计算机上采用Origin软件，以初始裂纹裂尖应力强度因子K1为横坐 标，初始拧紧力矩M为纵坐标，绘制出步骤203中得到的各个初始裂纹裂尖应力强度因子K 1 与初始拧紧力矩M对应的点，并拟合得到初始拧紧力矩M与初始裂纹裂尖应力强度因子K1 的关系曲线；
[0089] 步骤205、首先，观察初始拧紧力矩M与初始裂纹裂尖应力强度因子!^的关系曲线 的特点，确定拟合的函数关系式为一次函数；然后，采用最小二乘法对步骤204中得到的初 始拧紧力矩M与初始裂纹裂尖应力强度因子K 1的关系曲线进行线性回归，得到初始拧紧力 矩M与初始裂纹裂尖应力强度因子&的函数关系式。
[0090] 本实施例中，得到的压强P、初始裂纹裂尖应力强度因子&和初始拧紧力矩M的对 应关系表如表1所示：
[0091] 表1压强P、初始裂纹裂尖应力强度因子&和初始拧紧力矩M的对应关系表
[0092]
[0093] 采用Origin软件绘制出步骤203中得到的各个初始裂纹裂尖应力强度因子&与 初始拧紧力矩M对应的点，以及拟合得到的初始拧紧力矩M与初始裂纹裂尖应力强度因子 K1的关系曲线图如图4所示，得到的初始拧紧力矩M与初始裂纹裂尖应力强度因子!^的函 数关系式为M = 4. 53K1D
[0094] 例如，实验要求的初始裂纹裂尖应力强度因子K1= 30MPa · m 1/2时，计算得到所需 加载的初始拧紧力矩M = 135. 84N · m。
[0095] 步骤三、在所述试样本体2-1的顶部位于梯形缺口 2-2两侧焊接两个钎焊接头 2-11，并将两个钎焊接头2-11分别连接到直流电位降裂纹测深仪4的两个信号输入输出接 线端上；
[0096] 步骤四、将自带恒位移载荷加载装置测试试样2放入高压釜1，并设置高压釜1的 工作参数；所述工作参数包括高压釜1内水的压力、温度和离子浓度；
[0097] 步骤五、开启直流电位降裂纹测深仪4,所述直流电位降裂纹测深仪4对自带恒位 移载荷加载装置测试试样2的裂纹深度和裂纹扩展速率进行实时监测和记录。
[0098] 综上所述，本发明的自带恒位移载荷加载装置测试试样2自带裂纹张开位移载荷 加载装置，在测试过程中不需要拉伸试验机等其他大型拉伸设备，在已知实验要求的初始 裂纹裂尖应力强度因子&的情况下，根据预先建立的初始拧紧力矩M与初始裂纹裂尖应力 强度因子!^的函数关系式，就能够直接计算得到所需加载的初始拧紧力矩M，并采用定力矩 扳手3进行加载，试验方便；自带恒位移载荷加载装置测试试样2的尺寸小，一个高压釜1 中一次可以进行多个试样的试验，大大节省了试验时间，提高了试验效率；通过在试样本体 与裂纹张开位移载荷加载装置之间设置绝缘橡胶垫，有效的杜绝了在使用直流电位降裂纹 测深仪测试过程中，电流在裂纹张开位移载荷加载装置与测试样本体之间传导，有效地提 高了测试结果的有效性和准确性。
[0099] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明 技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技 术方案的保护范围内。
【主权项】
1. 一种具有恒位移载荷的裂尖应力腐蚀开裂状态测试系统，其特征在于：包括高压釜 (1)和放置在高压釜（1)中的自带恒位移载荷加载装置测试试样（2)，以及用于给自带恒位 移载荷加载装置测试试样（2)施加初始载荷的定力矩扳手（3)和用于测试自带恒位移载荷 加载装置测试试样（2)的裂纹深度的直流电位降裂纹测深仪（4);所述自带恒位移载荷加 载装置测试试样（2)包括长方体形状的试样本体（2-1)和裂纹张开位移载荷加载装置，以 及夹装在试样本体（2-1)与裂纹张开位移载荷加载装置之间的绝缘橡胶垫（2-12);所述试 样本体（2-1)的顶部中间位置处设置有梯形缺口（2-2)，所述试样本体（2-1)上部设置有 分别位于梯形缺口（2-2)两侧的两个预制疲劳裂纹制备加载孔（2-3)，所述试样本体（2-1) 中部设置有与梯形缺口（2-2)下底中间位置处相连通且用于预制疲劳裂纹（2-5)的疲劳裂 纹预制缺口（2-4)和位于疲劳裂纹预制缺口（2-4)下部的预制疲劳裂纹（2-5);所述裂纹 张开位移载荷加载装置包括膨胀套筒（2-6)和螺栓，所述膨胀套筒（2-6)的上部为位于梯 形缺口（2-2)上部的长方体连接块（2-61)，所述长方体连接块（2-61)上设置有U形连接孔 (2-62)，所述膨胀套筒（2-6)的下部由呈八字设置的左连接板（2-63)和右连接板（2-64) 组成，所述膨胀套筒（2-6)的下部卡合连接在梯形缺口（2-2)中，所述左连接板（2-63)的 底面和右连接板（2-64)的底面与两个预制疲劳裂纹制备加载孔（2-3)的下切面在同一个 平面上，所述绝缘橡胶垫