Q460钢基于微观机制的延性断裂判据研究

基于微观机制的断裂模型可用来预测钢结构的延性断裂.为校准Q460钢的微观断裂模型参数,进行了材料试验和对应的有限元分析,以及断口的扫描电镜试验.试件由Q460钢板焊接节点抽取的母材和熔敷金属圆棒制作而成.用自编的VUMAT子程序,分别以校准的应力修正临界应变模型(SMCS)和空穴扩张模型(VGM)为断裂判据,分析了18个圆周平滑槽口单向拉伸试件的开裂全过程,得到了裂后荷载位移曲线,其与试验结果吻合较好,验证了SMCS和VGM模型用于节点裂后路径分析的可行性.     

延性材料开裂机理及抗断设计

从特定的工程背景出发,结合经典力学和断裂力学对延性材料屈服和断裂解释的力学原理,通过对延性材料刻痕杆刻痕根部的断裂应力场分析,推导出了延性材料在应力三轴空间中微观裂纹的形成准则:σF=σY1-υ.随后,通过对比开孔铝合金方板的断裂试验和数值模拟结果,验证了该准则对于预测延性材料在应力三轴空间中微观裂纹的形成及宏观断裂具有较高的精度且略偏于保守.最后,给出了抗断设计建议、应用该准则时应注意的问题及进一步的研究工作.     

16MnR钢复合断裂的塑性区和扩展角

本工作对预制有斜裂纹的16MnR纲试件作了拉伸试验,进行Ⅰ—Ⅱ型复合断裂的研究。本文着重研究了: ·裂纹扩展角的变化; ·塑性区的变化。结果表明,尽管口。判据、S判据、G判据和c,判据等从LEFM观点出发,认为裂纹扩展角(9P)与初始裂纹长度(a。)无关,但延性材料复合型断裂的扩展角却是随a_o的增大而增大的。此外,在加载屈服不太深时,裂纹尖端附近出现一边界近似于对数螺线形的塑性区;当屈服加深到一定程度时,塑性区逐渐由裂纹尖端向后表面扩展,形成一形似“R”的塑性边界;继而不断扩展,直至断裂。     

Q460D高强钢断裂性能试验研究及断裂准则的校准

为了考察Q460D高强钢在多轴应力状态下的断裂性能,本文分别对切口圆棒试件、剪切型及拉剪型平板切口试件、平板槽口试件进行了断裂试验.随后,利用扫描式电子显微镜对各试件断口处的微观断裂机制进行了观察分析,考察了应力状态对结构钢材断裂性能的影响,并利用试验结果对Rice-Tracey延性断裂准则进行了校准.试验研究结果表明应力状态对Q460D钢的延性与微观断裂机制有显著的影响.Rice-Tracey延性断裂准则可以准确的捕捉材料因应力三轴度升高引起的延性下降趋势.     

西北工业大学学报1985年 总目录

1985年第3卷第1期目录1 9 85年1月单向凝固铝合金层状晶的组织形态与力学性能周尧和杨根仓毛志英(1)AI一Cu二元合金在非平衡凝固时界面处溶质分配对平衡的偏离毛协民傅恒志周尧和(11)三轴应力状态与断裂应变的关系 —建议一个新的延性断裂判据及相关的材料延性断裂参数郑长卿雷登(21)多级轴流压气机旋转失速的研究 —预测旋转失速的非线性模型唐狄毅(31)复合固体推进剂的点火研究毛根旺李逢春李仲文张宝庆(47)一种简便的参数实时估计方法强文鑫R.R.胡勃(59)弱藕合大系统闭环最优控制的一类分散化解法王为真(73)用最佳模型—跟随系统方法设…     

动态断裂介观判据的解析表达

提出了积分形式的应力的动态断裂的介观判据，由此裂纹尖端应力分布的奇异性问题得到了解决．原子半径作为微观参量引入到判据中，同时在描述材料惯性效应时提出了特征时间的概念．该判据同时反映了加载速率、缺陷和试样的几何因素，以及包括微观结构参数在内的材料常数的影响．     

低温延性断裂韧度J_(IC)测试技术

根据低温环境下对石油天然气设备及机器中常用的几种金属材料的实验研究结果编制的一项规范,用于油田低温断裂工程进行安全分析.用裂纹小试样,按本《测试技术》测定金属材料低温延性断裂韧度J_(IC)值,以及换算成低温K_(IC)值,此外,矿山、铁路、桥梁等露天作业的机械设备,在冬季作业时,对可能发生的低温断裂进行分析,也可参考使用。     

《低温延性断裂韧度J_(IC)测试技术》编制说明

详细说明了编制《低温延性断裂韧度J_(IC)测试技木》的背景,以及实验的和理论的根据。     

广义塑性区尺寸因子断裂判据

本文从广义Mises屈服准则出发,建立了一个新的复合型断裂判据—广义塑性区尺寸因子判据。通过选择判据中的参变数α,可望得到与工程实际更加相符的断裂判据。该判据还可用来求解三维裂纹问题。     

空穴型损伤材料的损伤演变及破坏判据

在热力学内变量理论的基础上,利用宏观与微观不可逆的熵产率等价公理,建立了空穴型损伤材料损伤演变关系,并提出了一个新的材料失稳破坏判据．     

固体断裂非平衡统计理论

固体断裂非平衡统计理论，是用非平衡统计理论的概念和方法与微裂纹（或微空洞）的成核、长大和传播过程相结合，从微观机理出发推导出固体宏观力学量的断裂理论．这个理论把断裂过程看成是个非平衡统计过程，其中描述微裂纹成核长大的演化方程起着从微观向宏观过渡的核心作用，它的系数来自位错和空位等微观机理，而其解则通过最弱链等模型与宏观力学量相联系．由此即可统一推导出微裂纹分布函数．断裂（失效）几率、可靠性、强度、断裂韧性、疲劳和延时寿命等宏观力学量及其统计分布函数．所有这些结果都由同一组物理参量表示之．该理论可广泛用于金属和结构陶瓷的脆性、疲劳、延时和环境等断裂类型．本文扼要地阐述了该理论的理论框架．     

一个新的复合型断裂准则

在裂纹尖端周围Ｎａｄａｉ屈服曲线上考虑断裂参数,提出了一个新的复合型断裂准则,这一新的准则能够揭示材料拉压屈服强度不同性能对复合型断裂的影响。     

细观力学初探——可锻铸铁V_(GC)测试

概要介绍可锻铸铁的新的韧断特性参数—V_(GC)宏观形式与细观形式参数间的关系,并作了宏观V_(GC)的测试.初步得到了可锻铸铁临界空穴扩张比的数据,并作了一些分析。     

“低温下金属材料延性断裂韧度测试技术”获局一等奖

<正> “低温下金属材料延性断裂韧度测试技术”,是由我院机械系研究室断裂力学组完成的,巳于1989年12月通过大庆科委技术鉴定,并获大庆市优秀科技成果一等奖。此项技术适用于中、低强度钢在低温环境下确定延性断裂韧度J_(IC)值,成果中提出了低温下确定金属材料裂纹稳态扩展的I积分阻力(J—R)曲线和低温下确定裂纹尖端钝变形规     

应力状态和应变率对Q690钢延性断裂行为的影响

研究了中国Q690高强度结构钢在不同低应变率下的真实应力应变关系和延性断裂特征.加载了3种不同开口尺寸的单轴拉伸平板试件和纯剪试件,获得了广泛的应力状态.用试验结合数值模拟的方法确定等效塑性断裂应变、应力三轴度和罗德参数.结果表明,应力三轴度和罗德参数是控制断裂的主要影响因素.与应力相比,应变对应变率更为敏感,等效塑性...     

C—Mn钢裂尖区解理断裂行为的研究

对C－Mn钢三点弯曲裂纹试样进行了实验和有限元计算，分析了裂尖断裂行为，研究结果表明：在达到某一临界载荷前，裂尖只发生简单的钝化，并且在裂尖前端满足解理断裂三个判据的不同区是相互分离的，因此形核的裂纹因不能扩展而不能引发解理断裂，随外载荷增加，高于这个临界载荷时，小裂纹在裂尖处形核，扩展，随后被钝化，此时在前端的塑性应变被保留下来，但是三向应力度被释放掉，随后又重新建立，从而使得三个区域相互靠近，在第二个临界载荷下，三个判据都满足的区域相互重叠，解理裂纹形核并扩展，可以在裂纹形核区域和裂纹拆展区域刚要重叠的那一瞬时，决定解理断裂的最小距离，结合解理断裂的三个判据，裂尖断裂行为及由其产生的断裂驱动力参数（εp，σm/σe和σyy）的相应变化为钢的解理断裂在细观上提供了一个完整的物理模型。     

准宏观不均质性对混凝土断裂机理的影响实验研究

本文以实验为手段,讨论了混凝土准宏观局部断裂特性,这里的准宏观包括缝尖、界面、缺陷以及数个骨料构成的区域.通过分析,认识和明确了准宏观不均质性对混凝土断裂机理的影响,正是由于这种局部不均质性,才使得混凝土存在微裂缝带和裂缝型式的变化,界面、缺陷和骨料间(不同于均质材料)的显著影响,使得断裂力学在混凝土中的应用受到限制.因此,应加强混凝土断裂机理和断裂力学这两个学科的联系,在对混凝土进行断裂力学分析以及材料改性等方面应更加注重其不同量级上的不均质性和整体上的随机性,特别是缝尖准宏观区域的不均质性.     

《低温延性断裂韧度J_(IC)测试技术》J=J_(IC)的工程应用

简要说明了断裂力学在工程中,特别是在石油工业中应用的重要性。主要通过3个实际工程例子,详细体现了《低温延性断裂韧度J_(IC)测试技术》 J=J_(IC)的应用。     

喷油嘴断裂失效分析

简要介绍了MAN 9L58／64型柴油机喷油嘴早期断裂现象，通过宏观与微观断口形貌观察、化学成分分析、硬度分析、金相分析等方法对喷油嘴断裂的原因进行综合分析，指出喷油嘴的断裂属腐蚀疲劳脆断，其主要原因是材料热加工工艺不当，并提出了维修保养建议。     

混凝土Ⅰ—Ⅱ复合型Ⅴ型切口断裂判据的初步探讨

本文从V型切口尖端附近的应力场和位移场出发,按最大周向拉应力理论和最大用向拉应变理论,研究了Ⅰ—Ⅱ复合型V型切口的最大周向拉应力判据(即(σ_θ)_(max)判据)和最大周向拉应变判据(即(ε_θ)_(max)判据),完善了文献[1]所得的结果,使得反映Ⅱ型影响的参数f_σ能够唯一地确定,避免了其取值的任意性。最后用混凝土Ⅰ—Ⅱ复合型断裂试验的资料分析了这两种判据对于混凝土的适用性。分析表明,两种判据与试验资料都比较相符,其中尤以最大周向拉应变复合判据更为满意。