金属焊缝CTOD试样疲劳裂纹前沿平直度研究

在金属厚板焊缝CTOD试样中预测前沿平直的疲劳裂纹，是CTOD试验的一个关键难题。通过实验，研究了疲劳裂纹前沿平直度St与疲劳载荷比f之间的关系，发现两者高度正相关，为预制具有平直裂纹前沿的疲劳裂纹提供了有效的途径和方法。     

大型卷管机辊子的焊接修复

介绍了大型卷板机主动辊断裂后修复的技术过程及经济性分析，疲劳裂纹形成的原因；辊子材料材质的化学分析；补焊材料材质的确定；焊接 材料的选择；合理的焊接工艺参数的确定；焊前预热及焊后热处理方法；焊后超声波检查及其它检验方法；焊接修复的经济性分析，修复后的卷板机已正常运行，经超声波检验复查，焊缝处无裂纹产生，此种焊接修复方法是可行的。     

一种评价导管架焊接接头韧性的方法

按照英国BS7448标准，介绍了裂纹尖端张开位移(简称CTOD)试验方法，并用这种试验方法，评价了番禺项目导管架厚板焊接接头的韧性。结果表明：CTOD试验评价焊接接头韧性，效果良好；CTOD试验可作为焊接工艺认可试验；被评价的两项焊接工艺用于导管架建造，焊后允许不进行热处理，缩短了建造工期，降低了成本。     

模块支墩厚板焊接接头CTOD韧度研究

按照国际通用规范BS7448和DNV—OS—C401的要求,对模块支墩焊缝和熔合区进行了低温（-18℃）裂纹尖端张开位移（CTOD）的试验研究。试验结果表明：按拟用焊接工艺所焊接的模块支墩焊接接头,其焊缝和熔合区的CTOD试验值都能满足国际通用规范DNV-OS—C401规定的要求（≥0．15mm）,因此,可以确认,该焊接工艺可应用于模块支墩的焊接施工,并且焊后的模块支墩可以免除退火处理。     

焊接接头韧度CTOD评定的适用性与允许值研究

对厚钢板两种焊接工艺焊接接头中的焊缝材料和热影响区材料进行拉伸试验。发现各自的拉伸曲线都可视为理想弹塑性，符合Wells提出裂纹尖端张开位移（crack tip opening displacemem，CTOD）理论的假设条件。因此，证明CTOD试验评定焊接接头韧度的适用性。提出确定钢结构焊接接头CTOD允许值的“母材参考法”和“类比法”，为在钢结构的设计和建造中合理地确定焊接接头韧度指标提供方法。     

EQ70钢CTOD断裂韧度评估及允许值确定

采用传统方法评定EQ70钢断裂韧度CTOD值是否优良时,通常将基于英国BS7448规范测试的CTOD断裂韧度最小值与CTOD允许值δ_min进行比较,当EQ70钢CTOD断裂韧度最小值大于CTOD允许值δ_min时,则EQ70钢的CTOD断裂韧度优良,此方法局限于能够查阅到EQ70钢的CTOD允许值δ_min,但国内外规范中很少对CTOD允许值δ_min做明确规定。基于英国BS7910《金属结构缺陷可接受性评定方法指南》的失效评定曲线对EQ70钢的断裂韧度CTOD合格性进行评定,能够克服传统方法的不足。同时依据BS7910规范还可以推导出EQ70钢CTOD允许值δ_min,比传统的工程方法“母材参考法”和“类比法”具有优越性。     

基于CTOD与SINTAP的海洋用钢断裂韧度评定

裂纹尖端张开位移（CTOD）作为评定海洋工程用钢断裂韧性的重要指标,其临界值问题一直受到关注。针对这一问题,结合SINTAP《金属结构缺陷可接受性评定方法指南》的失效评定曲线对海工用钢几个钢种的CTOD值进行了评定。结合材料CTOD值和应力-应变曲线,采用SINTAP的3级评定方法得到海工用钢的CTOD的失效评定曲线（FAD）。通过分析材料CTOD值在失效评定曲线图上所处的位置,对海工用钢EQ70（60 mm）,EQ70（38 mm）,EQ56（38 mm）钢的断裂韧度进行了评定。结果表明,这三种钢的CTOD值均在失效评定曲线图中可接受区域内, 它们的断裂韧度均合格。     

Ⅰ—Ⅱ—Ⅲ复合型裂纹开裂角的光弹性试验研究

通过带Ⅰ－Ⅱ－Ⅲ复合型半圆形裂纹的三维光弹性模型的破坏性试验,测量了Ⅰ－Ⅱ－Ⅲ复活复合型裂纹前沿不同位置处的开裂角,用应力强度因子Ｋ１、ＫⅠ、ＫⅡ的测量结果和最大周向应力理论,计算了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ复合型裂纹的开裂角,试验测得的结果具有较好的规律性,并且与计算结果较为接近。     

基于CTOD和J方法的断裂韧性Jc的研究

用J积分和CTOD方法同时对DH40钢的弹塑性断裂韧性进行了研究.Jc和δc以裂纹启裂时为依据,根据J积分和CTOD之间的关系,提出了一种确定Jc的新方法.由ASTM E1820-1999a,新的J方法和Jc=mσsδc（1-μ^2）得到的3个Jc值.比较结果表明,试样产生较大范围屈服时,Jc值可由ASTM E1820-1999a方法和新J方法得到.     

基于强度预测温度对钢材裂缝尖端张开位移(CTOD)韧性影响的研究

针对钢材处于韧脆转变温度区内断裂韧度离散性较大,导致试验所需试样数量较多的问题,按照规范BS7448-Part1及GB/T13239-2006《金属材料低温拉伸试验方法》的要求,对EH36-Z35与E-Z35船板海洋用钢分别进行了低温三点弯曲裂缝尖端张开位移(Crack Tip Opening Displacement,CTOD)试验及低温单轴拉伸试验。基于单轴拉伸试验得到强度对温度的敏感系数qs和温度对CTOD的影响公式,可由某试验温度的CTOD断裂韧度实测值推算出不同温度时的断裂韧度理论值。分析对比发现,此法能较好地解决处于韧脆转变温度区内材料断裂韧性离散性大的问题,减少试验所需试样数量,提高材料性能测试的效率。