正火对16Mn热轧钢板断裂韧度J_(ⅠC)的影响

通过对16Mn热轧钢板正火前后的常规力学性能测试数据的分析及对金相组织的观察,特别是对延性断裂韧度JⅠC测试数据的比较,认为采用断裂韧度JⅠC检验热轧钢板热处理后的力学性能是一种必要而有效的方法.采用这种方法检测,可以更准确地考察钢材抵抗疲劳断裂的性能,因而优于常规方法的力学性能检测.     

UHTCC与钢材界面的剪切型断裂试验研究

为了将超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)应用于大跨径钢箱梁桥,研究双材料界面的力学性能. 采用无切口单边对称加载复合试件,研究UHTCC与钢材界面剪切型裂缝扩展过程. 利用数字图像相关法(DIC),验证该方法用于定量测定双材料界面剪切型断裂韧度的可行性,探究不同界面处理方式对复合试件界面剪切型断裂韧度的影响. 试验结果表明,采用UHTCC-钢材无切口单边对称加载复合试件,结合DIC技术可以实现界面纯剪切型断裂韧度的定量测试;不同界面处理方式对UHTCC与钢材界面剪切型断裂韧度的影响均较小;UHTCC与钢材界面具有较高的剪切断裂韧度,抗剪切性能良好.     

基于人工神经网络的SS400钢板力学性能预测

寻求微观组织与性能的定量关系一直是研究开发离线与在线预测系统的关键问题，针对热轧带钢SS400性能预测系统，提出了基于Matlab神经网络工具箱的神经网络解决方案．该模型采用前向神经网络，在利用BP算法的基础上，为了克服常规BP学习算法的缺陷，Matlab神经网络工具箱对常规BP算法进行了改进，采用更有效的数值优化方法，如Levenberg—Marquardt优化方法，建立了化学成分和生产的主要工艺参数与产品力学性能之间的关系．结果表明影响板带屈服强度、抗拉强度和延伸率三者的显著因素为钢板厚度和含碳量．     

回复处理对热轧态 Si-Mn 双相钢的低温冲击韧度的影响

研究了热轧态Ｓｉ－Ｍｎ双相钢的低温冲击韧度。试验结果表明热轧态Ｓｉ－Ｍｎ双相钢经４９０℃回复９０ｍｉｎ后，低温冲击韧度显著提高。     

热轧粘合工艺参数对非织造材料力学性能的影响

采用正交试验法综合分析热轧粘合方式与工艺参数对非织造材料力学性能的影响,以热熔胶含量、纤网密度、热轧压力、热轧时间为影响因素,讨论采用同种热轧粘合方式时,纤网密度与热轧工艺参数对非织造材料力学性能的影响,并进一步比较不同热轧粘合方式下非织造材料力学性能的差异性。结果表明:表面粘合非织造材料的断裂强力与顶破强力随着纤网密度的增加而增大,随着热轧压力与热轧时间的增加先增后减,断裂强力随着热熔胶含量的增加而增加,但顶破强力先增后减;面粘合非织造材料的断裂强力与顶破强力随着纤网密度的增加而逐渐增大,随着热轧压力的增加而逐渐减小,断裂强力随着热熔胶含量的增加而增大,随着热轧时间的延长而逐渐减小,顶破强力随着热熔胶含量的增加先增后减,随着热轧时间的延长而逐渐增大;并在相同的工艺参数下,表面粘合非织造材料的力学性能要优于面粘合。     

砌体等效断裂韧度的实用解析方法研究

根据砌体准脆性材料的断裂特性,提出了一种基于竖向灰缝模型的求解砌体等效断裂韧度的实用解析方法.首先根据复合材料力学和线弹性断裂力学的基本原理,运用修正的剪滞理论,分区引入变异层,建立了分层剪滞模型;然后根据能量法则,推导出了求解无筋砌体等效断裂韧度的解析计算模式;最后针对相关试验数据,得到了对应数值解的解析解,且与相关试验对应的数值解相比,解析解的均方差和变异系数更小,由此可以看出,本文的解析方法具有很好的鲁棒性.结果还证明了无筋砌体等效断裂韧度是与试件尺寸无关的断裂参数.该方法为砌体结构开裂机理的研究和发展,砌体结构力学性能的研究提供了新的技术路径.     

Cr_12MoV钢的断裂韧性与显微构结分析

Cr12MoV钢为广泛使用的模具钢,长期以来常常发生早期断裂,其强度潜力未能充分发挥。本文在常规机械性能试验的基础上,进行了淬火和回火工艺与断裂韧度的关系的试验;对断裂机制进行了电子断口、薄膜衍衬和电子衍射检测,探讨其早期断裂的原因。     

PMMA断裂韧度尺寸相关性的实验研究

为了研究断裂韧度的尺寸相关性,采用中心裂纹圆盘试件,在岛津材料试验机上对有机玻璃(PMMA)纯Ⅰ型、纯Ⅱ型准静态加载条件下的断裂行为进行了实验研究。结果表明,PMMA的断裂韧度与试件的裂纹相对长度α相关,且在试验尺寸范围内I型断裂韧度KIc和Ⅱ型断裂韧度KⅡc均随α增加而降低;KIc受α的影响相对较大,而KⅡc受α的影响相对较小。PMMA的Ⅱ型断裂韧度KⅡc小于I型断裂韧度KIc。     

淬火和回火温度对GX160CrMoV12钢显微组织和力学性能的影响

高碳高铬钢具有高硬度,但钢中存在网状共晶碳化物,使用时易断裂.为了改善GX160CrMoV12钢的组织和力学性能,采用OM、SEM观察,硬度测试,冲击韧度测试和XRD测试等方法,研究了淬火和回火温度对GX160CrMoV12钢组织与力学性能的影响.结果表明:GX160CrMoV12钢淬火后的组织为马氏体+残余奥氏体+碳...     

冻融循环作用下危岩体稳定性劣化机制及敏感参数分析

寒区危岩体常因温度起伏而受到冻融循环作用,使其力学性能劣化;而危岩体失稳破坏的实质是主控结构面的起裂和扩展问题,建立考虑断裂韧度劣化的危岩体稳定性分析方法能为寒区危岩体工程的长期稳定性评价提供理论依据.首先,根据断裂力学及冰冻结分离压力理论,考虑冻融循环作用对岩石Ⅰ型断裂韧度的劣化和结构面冻胀力,构建冻融循环作用下危岩...     

基于夏比试验确定船用钢板断裂韧性

为了寻求材料的冲击韧性和断裂韧性之间的对应关系,根据已有的夏比V型缺口冲击试验数据,建立了冲击试验吸收能与试验温度和韧脆转变温度之间的曲线关系,提出了不同强度不同质量等级船用钢板厚度、使用温度和断裂韧性三者之间函数关系,并结合PSN曲线的思想,引入了可靠度的概念,实现了确定任意可靠度下不同板厚和使用温度所对应的钢板断裂韧性的方法,为含裂纹损伤结构的安全状态评估提供依据．     

一种半耦合韧性断裂准则及其在TRIP780中的应用

为研究高强钢板材在冷成形下的损伤演化与韧性断裂行为,将DF2012韧性断裂准则修正为初始损伤判据,同时参考连续损伤力学理论引入损伤变量D以衡量材料的累积损伤,并将其耦合到塑性模型中,构建了一种半耦合韧性断裂准则。以TRIP780高强钢板为研究对象,针对不同应力状态设计了6种形状的试样,借助电阻损伤测量法与DIC数字图像法进行了力学性能试验并测定初始损伤位移。采用非相关流动准则(NAFR)的Drucker各向异性屈服函数和Swift-Voce硬化模型准确描述了材料的塑性变形过程,然后分别利用试验模拟混合法和逆向工程法对初始损伤模型和损伤演化参数进行了标定。使用Fortran语言将构建的本构模型与损伤演化模型编译为VUMAT子程序并嵌入ABAQUS/Explicit模块中进行断裂模拟预测,并与未耦合损伤模型进行比较。结果表明：构建的半耦合韧性断裂准则能够准确描述TRIP780板材在不同应力状态下变形后期的损伤诱导软化行为,预测的断裂位移最大相对误差仅为1.31%。相较于常用的非耦合断裂模型,所提模型针对具有软化效应的高强钢表现出明显的优越性,适合用于高强钢板冷冲压成形的破裂预测中。     

韧性断裂准则参数标定及其在DP590中的应用

为研究DP590高强钢板材的韧性断裂力学性能,以DF2012韧性断裂准则为理论基础,设计6种包含不同应力状态的拉伸试样来获取材料的塑性流动和断裂参数,采用一种实验-模拟混合方法标定韧性断裂准则的参数.准确地描述材料发生断裂前的塑性行为是韧性断裂准则参数标定的关键,以新提出的各向异性Drucker屈服准则和一种修正的Voce硬化准则表征DP590的塑性行为,使用Fortran语言将该本构模型编译为VUMAT子程序嵌入ABAQUS仿真软件中进行试样的拉伸模拟.实验和模拟对比表明,所构建的本构模型可以准确地预测不同试样沿着轧制方向各个角度的力程曲线.在拉伸实验和标定的本构模型基础上,标定DF2012韧性断裂准则的参数并构建DP590在应力三轴度和断裂应变二维空间中的断裂轨迹.与3种经典的韧性断裂准则Cockcroft-Latham、Clift和Rice-Tracey进行比较,使用Fortran语言将DF2012韧性断裂准则和本构模型一起嵌入ABAQUS仿真软件对不同试样的断裂进行模拟,结果表明:基于实验-模拟混合法标定的DF2012韧性断裂准则能够合理地构建DP590的断裂轨迹曲线和准确地预测不同应力状态下拉伸试样断裂的发生.     

钢结构厚板的低温断裂韧性试验

针对钢结构厚板工程中脆性裂纹事故时有发生的问题,研究了钢材厚度与断裂韧性的关系.采用三点弯曲试样,利用厚板钢材Q345B在低温下对结构进行了裂纹尖端张开位移(CTOD)试验,试验选取了不同的钢板厚度、不同的试验温度和沿厚度方向不同的取样位置,分析了断裂韧性随钢板厚度、试验温度与取样位置的变化规律,并采用Boltzmann函数对断裂韧性随温度变化曲线进行了拟合,分析了各厚度钢板的韧脆转变温度.试验结果表明:厚板的断裂韧性随温度的降低而减小; 厚度较大的钢板其断裂韧性相对更差; 沿厚度方向从表面到中心位置,断裂韧性逐渐降低.     

12Cr1MoV短期高温冲击断裂韧性及其参数的研究

针对实际运行中短期高温冲击对12Cr1MoV材料的断裂韧性及其参数的影响,根据实际工况温度的条件,对12Cr1MoV实施短期高温冲击,并通过裂纹张开位移(COD)三点弯曲实验的方法得出短期高温冲击后12Cr1MoV的断裂韧性及其参数.结果显示,经过短期高温冲击后的12Cr1MoV的材料与常温下所获得的断裂韧性及其参数具有较大的变化,说明短期高温冲击对材料的影响较大.     

岩石材料动态断裂韧性的实验研究

为了研究岩石类材料的动态力学性能及动态破坏机理,防止出现岩石爆裂造成灾难性破坏,根据中心裂纹圆盘试件断裂韧性测试方法和分离式霍普金森压杆的基本原理,在SHPB装置上测试了花岗岩的动态断裂韧性。对测试结果按照SHPB基本原理进行处理,以试件两端平均载荷带入准静态公式得到动态断裂韧性。处理结果表明,用试件两端平均载荷获得岩石动态断裂韧性的实验方法有效的;花岗岩的动态断裂韧性具有加载速率相关性,随着加载速率的增加断裂韧性增大。     

金属断裂韧性与微观参量的关系

根据三轴性应力水平对裂纹尖端塑性应变及韧窝尺寸的影响以及相关关系，导出了材料断裂韧性（ＪＩＣ）与拉伸性能、伸张区宽度（以及韧窝尺寸（直径Ｄ）之间的关系，并得到了实验的验证①．     

火电站用T92耐热钢工程服役退化研究

为了查明超超临界火力发电机组的高温锅炉管道T92耐热钢在高温长时服役过程中的组织及性能变化情况,通过光学显微观察、扫描电镜、EDS能谱分析、透射电镜分析、显微硬度测试,常规拉伸试验和微型杯突试验,研究了原始态及服役两年和三年的T92钢管的显微组织结构和力学性能的变化规律.试验结果表明:高温服役三年后的T92钢组织上仍然保持马氏体板条形态,析出碳化物的数量和尺寸不断增加,且服役两年及三年后组织中除了原始态时的M23C6和MX相,还在原奥氏体晶界及马氏体板条界处析出大量粗化较快的Laves相.材料室温力学性能随服役时间增加整体呈下降趋势,维氏硬度在服役三年后降低了13%,而其屈服强度,抗拉强度分别下降了5.35%和4.19%.SEM断口形貌分析可知随服役年限的增加,断裂特征由韧性断裂向韧脆混合断裂方式转变.     

高速车轮钢断裂韧性与组织结构的关系

以CLSOD车轮钢为研究对象,对断裂韧性水平不同的试样断口进行显微组织分析,研究组织中晶粒尺寸、铁素体含量、珠光体片层间距对材料断裂韧性的影响。结果表明,车轮钢断裂韧性随着平均晶粒尺寸、5％最大平均晶粒尺寸的增大而降低,晶粒越均匀,断裂韧性越高;断裂韧性起初随铁素体含量的增加而增大,达到一个峰值后随着铁素体含量的增加而减小;在珠光体片层间距为0．13-0．16μm的范围内,断裂韧性与珠光体片层间距的相关性不大。