厚钢板焊缝强度匹配对韧度影响的试验方法

提出了研究厚钢板焊缝强度匹配对韧度影响的试验方法：用“直接测量法”确定焊缝强度匹配系数；用裂纹尖端张开位移（CTOD）断裂韧度作为焊缝材料韧度的指标。用“直接测量法”确定了低合金高强钢S355ML钢板（厚65mm）自动埋弧焊和手工电孤焊的焊缝强度匹配系数，同时将这两项焊接工艺的对接焊缝制成全厚度断裂韧度试样，运用裂纹尖端张开位移试验方法测定其焊缝中心的断裂韧度。结果表明，厚钢板焊态对接焊缝，低匹配焊缝具有较高的韧度，高匹配焊缝的韧度比较低。     

铝合金焊接接头的低温断裂性能COD研究

为研究2A14T6铝合金焊接接头(焊缝/熔合线/热影响区/母材)的低温(77 K/4.2 K)断裂韧度,文中采用三点弯曲法,通过自主研制的低温位移传感器及力学测试系统,得到重要的低温裂纹张开位移(crack-tip opening displacement,COD)性能参数,并结合断口的微观结构具体分析形貌与断裂韧度的关系.研究结果表明,该测试系统能有效测量材料的低温裂纹张开位移参数δ;低温下断裂韧度为热影响区>母材>熔合线>焊缝;对低温断口的微观形貌观察显示,韧窝大而深的微观结构对应低温抵抗裂纹开裂能力强、韧性好.     

球墨铸铁断裂韧度测试技术研究进展

断裂韧度是材料重要的抗断指标.总结了平面应变断裂韧度、弹塑性断裂韧度、裂纹尖端张开位移和动态断裂韧度测试技术的研究概况及在球墨铸铁材料上的应用,介绍了温度、显微组织、试样尺寸对球墨铸铁断裂韧度的影响规律,探讨了球墨铸铁断裂韧度试样中的裂纹长度测试问题,介绍了基于J-Q(J积分-三轴性应力因子)理论的球墨铸铁断裂韧度测试方法;认为基于J-Q理论的多参数断裂韧度测试是未来研究的重点,并且若要使断裂韧度真正用于工程安全评定,必须在测试时综合考虑实际服役时的加载模式及环境.     

基于材料断裂韧度测试的COD换算方法研究

考虑到断裂韧度J积分塑性分量的塑性功由载荷与加载线位移关系得到,通过测试CT(compact tension)和SEB(single edge bending)试样的裂纹嘴张开位移实现J积分计算,提出适用于两种试样的裂纹嘴张开位移与加载线张开位移转换的换算公式,并采用45钢CT试样和30CrMo钢SEB试样对新公式进行有限元数值比对和试验比对。结果表明,新公式结果与规范演算结果之间的相对误差不超过0.4%,与有限元分析结果之间的相对误差不超过0.6%,与CT试样试验结果之间的相对误差小于4.5%,与SEB试样试验结果之间的相对误差小于6%。     

基C形试样炉管高温断裂韧度试验及应用研究

为说明C形试样试验值最能反映炉管的高温断裂韧度,分析服役炉管的合成应力及取样方法.讨论应用带陶瓷标杆的高温引伸计测量裂纹张开位移遇到的困难及存在的测量误差,设计带特定槽口的C形试样,并推导柔度法修正系数M.在实例试验中,根据试样槽口的几何参数和修正系数计算式,编写程序并计算,得到裂纹张开位移与修正系数关系曲线(V-M)...     

云纹干涉法测定高温材料弹性模量及泊松比

运用云纹干涉法的波前干涉原理，分析激光云纹非接触测量高温材料弹性模量和泊松比的可行性，以及高温云纹干涉法试件光栅的类型，通过高温云纹干涉测试技术应用和大量的航空高温材料测试，解决了材料高温弹性模量和泊松比测试的难题，并总结出一套完整的测试方法。     

POP-IN效应对材料断裂韧度的影响及评价

裂纹尖端张开位移占是衡量材料断裂韧度的一个重要参量，但在进行C3DD（crack tip opening displacement）试验时，F-V曲线上通常会出现瞬间的载荷迅速下降、位移增加很小的“突进”现象，俗称“POP-IN”，它的出现对确定CTOD值产生很大影响，进而影响到材料断裂韧度评价的准确性。针对这一问题，文中依据BS7448 PartⅡ中的有关评定标准，结合EH36钢埋弧焊接头CTOD试验，分别对均质、非均质材料中存在POP-IN现象时如何正确评定进行论述，力网为合理取舍POP-IN效应、准确评价材料断裂韧度提供依据。     

单边裂纹弯曲试样的转动修正方法研究

由SEB( single edged bending)试样变形几何关系,提出断裂韧度测试中用于SEB试样J积分塑性功计算的裂纹嘴张开位移V0与加载点在加载线位移VLL的弹塑性转换公式.对SEB试样进行弹塑性有限元分析表明:试样转动中心位置受材料本构关系的影响微小,仅与裂纹长度α与试样宽度W之比有关,进而提出SEB试样转动半径R(裂纹嘴初始位置到转动中心的距离)的表达式,并对公式的有效性进行验证;应用线弹性柔度公式预测裂纹长度,可以忽略试样转动效应的影响,而刚性转动对SEB试样的J积分计算有一定影响,需采用考虑转动效应的载荷与加载线位移关系曲线来获得真实的J-△α阻力曲线.     

管线钢断裂韧度测试实验研究进展

随着管道钢强度和韧度的增加,表征材料断裂韧度的参数也在变化,同时断裂韧度测试技术也得到了不断的发展。本文介绍了几种测试材料断裂韧度的小试件实验以及存在的问题。重点介绍了一种准静态测试CTOA的小试件,以及测量CTOA的实验方法,为天然气管道止裂研究提供帮助。     

X70管线钢J1d和K1a与V型缺口Ak关系研究

在不同温度下测试了X70管线钢动态断裂韧度K1d、J1d和止裂韧度K1a以及夏氏V型缺口冲击韧度Ak,对三者的关系进行了分析.结果表明温度和加载速率都对断裂韧度产生影响;加载速率变化引起的韧-脆断裂转变具有热激活特征,在热激活分析基础上,在应力强度因子速率K=15 MPa·m1/2s-1条件下,得出断裂韧度、止裂韧度和冲击韧度三者的关系Ak=4.84×106T-2.8K1d(或K1a).可以用小试样Ak数据计算得到K1d和K1a.     

陶瓷材料断裂韧度的非局部理论研究

利用非局部弹性理论和最大拉应力准则，推导了陶瓷材料Ⅰ，Ⅱ型裂纹平面应为断裂韧度的理论计算公式，公式与裂纹几何无关，仅与材料参数有关。通过实验得出，断裂韧度的理论值是测试值的下限。     

高压气瓶母材、焊缝和热影响区的平面应变断裂韧度实验研究

通过军用高压气瓶母材、焊缝和热影响区的临界裂纹张开位移试验实验 ,研究了高压气瓶的断裂薄弱环节、平面应变断裂韧度及其参数的分布 ,给出了该部位的平面应变断裂韧度和平面应变断裂韧度对数的分布函数 ,为军用高压气瓶安全性和可靠性评估奠定了实验基础     

动态弹塑性断裂韧度JⅠd测试方法研究

借助于示波冲击实验,建立加载速率KI≈105MPa@√m/s条件下,测定材料动态弹塑性断裂韧度Jid的方法.通过计算得到三点弯曲试样的动态裂纹尖端张开位移COD以及动态裂纹扩展量Aa,在此基础上得到裂纹动态起裂点.在动态弹塑性断裂韧度Jid的计算中,考虑了材料动态应力一应变行为的影响.船用945钢的测试结果表明,文中建立的方法简单、方便,适合于工程应用.     

应用解理断裂局部法预测任意应力-应变关系材料断裂韧度KIC的新方法

提出了采用解理断裂局部法模型预测任意应力-应变关系材料断裂韧度的新方法,并预测了国产A508-Ⅲ钢及16MnR钢在不同解理断裂概率时的断裂韧度,从理论上证明了对于大多数压力容器所使用的C-Mn钢,62%的解理断裂概率相对应的载荷是最有可能引起结构解理断裂的载荷,此时对应的断裂韧度值也最有可能接近材料真实的断裂韧度值.国产A508-Ⅲ钢及16MnR钢三点弯曲试样62%的解理断裂概率相对应的断裂韧度值与试验值较为接近.     

混凝土K判据及KIC计算公式的探讨

根据已有的断裂实验测试资料和计算结果,对比按经典断裂韧度计算式计算的断裂韧度KIC和双K断裂准则中的起裂韧度Kini IC和失稳韧度Kun IC,并计算按经典断裂韧度计算式用临界有效裂缝长度代替预制裂缝长度时的KIC值,认为工程中通常采用的按经典公式算得的KIC并不能全面体现混凝土开裂的真实情况.提出工程中宜采用双K断裂准则,并综合考虑安全因数进行设计.由于混凝土断裂试验中CMOD较难准确测定,提出通过△与CMOD的换算,以△c代替CMODc计算临界有效裂缝长度ac,从而降低了实验难度.文中还对双K断裂准则中粘聚力的假定分布进行探讨.     

材料断裂韧度测试中的厚度效应

在以往的材料断裂韧度测试中，只考虑了对平面应变状态下试件厚度的限制（Ｂ≥２．５（ＫＩＣ／σＳ）２）；而对于非平面应变状态下材料断裂韧度测试中均没有考虑试件厚度的限制。本文从与厚度效应密切相关的应力三轴约束入手，导出了与应力三轴约束ＴＺ相关的裂纹扩展能量释效率Ｇ的表达式，进而得出了相应的测试材料断裂韧度的修正Ｒ曲线法。最后结合３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢断裂韧度的实测结果校验了理论分析结果。     

高温长期运行Cr-Mo钢断裂性能微试样测试实验研究

开展采用小冲杆微试样试验技术评定材料断裂性能的研究.针对2.25Cr-1Mo钢(脆化态和脱脆态)及1.25Cr-0.5Mo钢,将小冲杆试验测试结果与常规冲击韧度及断裂韧度试验结果相关联,得到小冲杆试样变形过程中消耗的总变形能与常规夏比冲击功间的对应关系经验公式,以及小冲杆试样等效断裂应变与材料延性断裂韧度间的关联式,说明可以直接采用小冲杆试验结果估算材料的冲击及断裂韧度值,为无法取标准试样进行材料抗断裂性能测试场合提供了一种可行的间接测试技术.     

温度及显微组织对30A钢断裂韧度的影响

用三点弯曲试样通过系列温度下的裂纹尖端张开位移(COD)试验，研究了温度对30A钢断裂韧度的影响。同时采用透射电镜(TEM)分析研究了30A钢在不同热处理制度下的显微组织结构特征，得出了温度、显微组织对30A钢断裂韧度的影响规律。     

焊接压力容器的大型试验及评定准则的研究

采用宽板试验和带缺陷容器的爆破试验研究了加载中的屈服流动机制和断裂参量的变化。示出并解释了在宽板和容器上应力、应变和裂纹张开位移之间的关系。为了研究评定准则,对有关试验结果按照国际焊接学会文献Doc-741应用COD设计曲线进行了评定,此时采用了三点弯曲COD试验的数值。结论为应把缺陷直接与构件整体性能相联系,该整体性能可采用总体强度和总体韧度指标。     

奥氏体不锈钢焊缝金属断裂韧度概率分布的确定

依据延性断裂韧度Ｊ１ｃ单试样测定方法,试验测定了奥氏体不锈钢（Ｓ３１６Ｌ）焊缝金属的断裂韧度,同小样本下Ｊ１ｃ最优拟合概率分布函数的确定方法,得出Ｓ３１６Ｌ焊缝金属断裂韧度的最优概率分布函数的Ｗｅｉｂｕｌｌ分布。