ชิ้นงานทดสอบแรงดึงแบบกะทัดรัด ( CT ) เป็นชิ้นงานทดสอบแบบมีรอยบากมาตรฐานตาม มาตรฐาน ASTM ^{[ 1 ]}และISO ^{[ 2 ]}ชิ้นงานทดสอบแรงดึงแบบกะทัดรัดถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในด้านกลศาสตร์การแตกหักและ การทดสอบ การกัดกร่อนเพื่อสร้าง ข้อมูล ความเหนียวแตกหักและการเติบโตของรอยแตก เนื่องจากความ ล้าของวัสดุ

จุดประสงค์ของการใช้ตัวอย่างที่มีรอยบากคือการสร้าง รอยแตก จากการล้าโดยการใช้แรงแบบวัฏจักรผ่านหมุดที่เสียบเข้าไปในรูบนตัวอย่างโดยใช้ เครื่อง ทดสอบการล้า ในห้องปฏิบัติการ รอยแตกจากการล้าจะเริ่มต้นที่จุดของรอยบากและขยายผ่านตัวอย่าง ความยาวของรอยแตกมักจะถูกตรวจสอบโดยการวัดความยืดหยุ่นของคูปองซึ่งเปลี่ยนแปลงไปตามการเติบโตของรอยแตก หรือการวัดโดยตรงโดยใช้กล้องจุลทรรศน์แบบออปติคอลเพื่อวัดตำแหน่งของปลายรอยแตก หรือโดยอ้อมจาก การอ่านค่า เอ็กซ์เทนชันมิเตอร์ของการเปิดปากรอยแตกหรือการติดเกจวัดความเครียดที่ด้านหลังของคูปอง^{[ 3 ]}

ตามมาตรฐานแล้ว ขนาดที่จำกัดของชิ้นงานทดสอบคือความหนาของวัสดุ ชิ้นงานทดสอบแรงดึงแบบกะทัดรัดใช้สำหรับการทดลองที่มีวัสดุไม่เพียงพอเนื่องจากมีขนาดกะทัดรัด สำหรับวัสดุรีดขึ้นรูป รอยบากควรอยู่ในแนวเดียวกับทิศทางการรีดซึ่งเป็นจุดที่วัสดุอ่อนแอที่สุด วิธีนี้จะช่วยให้ผู้ใช้มั่นใจได้ว่าผลลัพธ์ที่ได้ทั้งหมดเป็นค่าที่อนุรักษ์นิยม (กรณีที่เลวร้ายที่สุด)

ค่าสัมประสิทธิ์ความเค้นที่ปลายรอยแตกของชิ้นงานทดสอบแรงดึงแบบกะทัดรัดคือ^{[ 4 ]}

${\displaystyle K_{\rm {I}}={\frac {P}{B}}{\sqrt {\frac {\pi }{W}}}\left[16.7\left({\frac {a}{W}}\right)^{1/2}-104.7\left({\frac {a}{W}}\right)^{3/2}+369.9\left({\frac {a}{W}}\right)^{5/2}-573.8\left({\frac {a}{W}}\right)^{7/2}+360.5\left({\frac {a}{W}}\right)^{9/2}\right]}$

โดยที่คือแรงที่กระทำคือความหนาของชิ้นงานคือความยาวของรอยแตก และ คือความกว้างประสิทธิผลของชิ้นงาน ซึ่งเป็นระยะห่างระหว่างเส้นกึ่งกลางของรูและด้านหลังของชิ้นงาน สมการข้างต้นได้รับการปรับให้เหมาะสมโดยใช้การคำนวณเชิงตัวเลขสำหรับรูปทรงเรขาคณิตของชิ้นงานต่างๆ ${\displaystyle P}$${\displaystyle B}$${\displaystyle a}$${\displaystyle W}$

โดยทั่วไปแล้ว ความยาวของรอยแตกมักวัดโดยอ้อมระหว่างการทดสอบ โดยคำนวณความยาวของรอยแตกจากค่าความยืดหยุ่นของชิ้นงานทดสอบ ค่าความยืดหยุ่นนี้สามารถหาได้จากมาตรวัดการเปิดปากรอยแตก (CMOD) หรือจากการวัดความเครียดที่ด้านหลังของชิ้นงานทดสอบ

ความยาวรอยแตกสามารถหาได้โดยใช้เกจวัดการเคลื่อนที่ที่ติดอยู่กับปากของชิ้นงานทดสอบเพื่อวัดการเคลื่อนที่โดยใช้สมการ^{[ 1 ]}${\displaystyle v}$

${\displaystyle a/W=1.0010-4.6695{u_{x}}+18.460{u_{x}}^{2}-236.82{u_{x}}^{3}+1214.9{u_{x}}^{4}-2143.6{u_{x}}^{5}}$

${\displaystyle u_{x}=\left\{\left[{\frac {EvB}{P}}\right]^{\frac {1}{2}}+1\right\}^{-1}}$

สมการนี้ใช้ได้ในช่วง ${\displaystyle 0.2<a/W<0.95}$

ความยาวรอยแตกสามารถกำหนดได้โดยใช้ความเครียดด้านหลังด้วยสมการต่อไปนี้^{[ 3 ]}${\displaystyle \varepsilon }$

${\displaystyle a/W=1.0033-2.35U+1.3694U^{2}-15.294U^{3}+63.182U^{4}-74.42U^{5}}$

โดยที่และคือค่าโมดูลัสของยัง (Young's modulus ) ของวัสดุตัวอย่าง สมการนี้ใช้ได้ในช่วง ${\displaystyle U=1/({\sqrt {A}}+1)}$${\displaystyle A=E(\varepsilon W)B/P}$${\displaystyle E}$${\displaystyle 0.2<a/W<0.95}$

ความยาวรอยแตกยังสามารถกำหนดได้จากการวัดแรงดันไฟฟ้าของ ความต่าง ศักย์ไฟฟ้า (EPD) ที่จุดแต่ละด้านของปากร่องที่กลึงแล้วที่ด้านตรงข้ามของชิ้นงานทดสอบโดยใช้^{[ 1 ]}

${\displaystyle a/W=-0.5051+0.8857(V/V_{r})-0.1398(V/V_{r})^{2}+0.0002398(V/V_{r})^{3}}$

โดยที่คือแรงดัน EPD ที่วัดได้ และคือแรงดันรอยแตกอ้างอิงที่สอดคล้องกับบนชิ้นงานที่เหมือนกัน วิธีนี้ต้องใช้กระแสไฟฟ้ากระตุ้นฉีดเข้าไปตามแนวเส้นรับแรงของชิ้นงาน สมการนี้ใช้ได้ในช่วง ${\displaystyle V}$${\displaystyle V_{r}}$${\displaystyle a/W=0.241}$${\displaystyle 0.24<a/W<0.7}$