高组配焊接接头表面裂纹J积分试验研究

实际构件中大量存在着半穿型的焊接表面裂纹,对于这种力学性能不均匀三维裂纹体的弹塑性断裂力学参量的探讨还比较缺乏,利用Ｊ积分直接测试方法以及适当的理论弹性修正,对存在不同组配比的高组配焊接接头焊缝区的三维表面裂纹的Ｊ积分进行试验研究,着重讨论了接头组配比对焊接接头试样加载过程中裂纹扩展驱动力（Ｊ积分、裂纹嘴张开位移ＣＭＯＤ）、应变沿积分路径分布的影响。结果表明,焊接接头试样上应变的分布趋势取决于裂纹     

含横向裂纹的力学不均匀焊接接头的J积分研究

利用MARC有限元程序提供的Delorenzi虚拟裂纹扩方法计算了平面应力条件下不同强度匹配的含横向裂纹的焊接接头模型在不同载荷下的广义J积分并对其进行了修正。通过对焊缝与母材的强度差别及积分路径中包含的焊缝与母材界面长度的修正,得到了适用于含横向裂纹的力学不均匀焊接接头的修正J积分。     

关于焊接接头分区不均匀裂纹体的J积分

用反例证明了分区不均匀介质中J 积分的不守恒性。注意到应力应变分量的间断性,提出了J~*积分以修正J 积分。进而说明了J~*积分的守恒性、物理意义及其能量率表达式的适用性。对用有限元分析分区不均匀介质时,提出了界面单元的概念和构造方法。     

关于焊接接头分区不均匀裂纹体的J积分

用反例证明了分区不均匀介质中J积分的不守恒性。注意到应力应变分量的间断性,提出了J^*积分以修正J积分。进而说明了J^*积分的守恒性、物理意义及其能量率表达式的适用性。对用有限元分析分区不均匀介质时,提出了界面单元的概念和构造方法。     

裂纹长度、焊缝宽度及强度组配对焊接接头J积分的影响

采用虚拟裂纹扩展法对焊接接头力学不均匀体的断裂参量J积分进行了数值模拟分析，考察了焊接接头J积分的守恒性以及不同的裂纹长度（a/W=0.1-0.5)，焊缝宽度（H／c=0.1-0.5)和强度组配（M＝0.6-1.4)在加载过程中对J积分的影响，计算结果表明：焊接接头裂纹尖端近场的J积分具有路径依赖性，而在远离裂尖的J积分表现出路径无关性。强度组配因子M对J积分值有很大的影响，焊缝宽度，裂纹长度对J积分值也有影响。     

焊缝的非匹配对含表面裂纹管道接头J积分的影响研究

采用有限元方法对几种匹配情况下管道接头表面裂纹的J积分值进行了计算,结果表明焊缝强度匹配以及应变硬化参数匹配的影响随载荷加大而加大,但应变参数匹配影响比强度匹配影响小。对强度匹配对J积分值的影响进行了详细讨论,其结果表明对于高匹配接头来说,J焊缝金属相似文献   

宏观力学不均匀性对焊接接头动态J积分的影响

焊接接头是一个宏观力学不均匀体,力学不均匀性对焊接接头的动态断裂行为有重要的影响。采用MARC有限元程序,对含焊缝中心裂纹的低匹配焊接接头三点弯曲试样的动态断裂响应进行了计算模拟,并采用虚拟裂纹扩展方法计算了动态J积分断裂参量。作为比较,计算了相同条件下全母材及全焊缝三点弯曲试样的动态响应。由于惯性效应的作用,动态载荷响应曲线周期振动,焊接接头试样的动态载荷响应值介于全母材与全焊缝之间。用虚拟裂纹扩展方法计算的动态J积分与路径无关,惯性效应对动态J积分基本没有影响。低匹配焊接接头的动态J积分低于全母材而高于全焊缝。研究结果为承受动载的焊接结构安全评定奠定了基础。     

非均质焊接接头裂纹尖端场的HRR主导性与J积分断裂判据

采用反射式贴片云纹干涉法对焊接接头裂纹尖端位移场了测量,并考察了非均质焊接接头中的ＨＲＲ主导有效性与Ｊ积分断裂判据的应用可行性,结果表明,至少对于本文所研究的情形而言,无论是Ａ５３７钢采用ＬＢ５２ＮＳ焊条施焊的高匹配接头,还是９％Ｎｉ钢,采用ＯＫ６９．４５焊条施焊的低匹配接头,横向位移场中ＨＲＲ主导失效,而纵向位移场中ｌｇｖ－ｌｇｒ的线性关系不同于焊缝或母绪的１／（ｎ＋１）。因此,在非均质焊接接头     

电热管焊接接头挤压裂纹的分析

针对电热管焊接接头挤压产生的裂纹,通过采用金相显微镜观察其金相组织并用直读光谱对原材料成分进行化学成分分析,排除了成分、焊接工艺规范等的影响。经过对挤压过程分析,发现应力集中点是产生裂纹的主要原因,并提出了改进的方法。     

16MnR钢高压除氧器焊接接头裂纹的成因

本文采用电镜，Ｘ射线衍射分析、裂纹扩展速率ｄａ／ｄＮ及门槛值△Ｋｔｈ试验，研究了火力发电厂１６ＭｎＲ钢高压除氧器焊接接头裂纹的形成原因，结果表明，原发裂纹为延迟裂纹，运行工况下，裂纹以应力腐蚀裂纹方式扩展。     

A J-INTEGRAL ANALYSIS OF CRACKS IN OVERMATCHED WELDED JOINTS

The effects of material inhomogeneity and weld width of the overmatched welded joints with alongitudinal crack or flaw upon the J-interal,a characterizing parameter for elastoplasticfracture,have been studied.The overmatched weld is idealized to be a parallelly cracked andsandwiched hard layer,the yieht stress of which is higher than that of the base metal.Numeri-cal solutions were obtained by using elastoplastic finite element method under the assumptionof plane stress.The resuits show that the values of J-integral are remarkably affected by thematerial inhomogeneity ant the weld width especially when the nominal stress or nominalstrain is comparatively high,which,therfore,should be taken into account when evaluatingthe crack driving force for an overmatched joint.     

STUDY ON DYNAMIC J-INTEGRAL OF MECHANICAL HETEROGENEOUS WELDED JOINT

Welded joint is a mechanical heterogeneous body, and mechanical heterogeneity has great effect on dynamic fracture behaviour of welded joints. In the present investigation, dynamic response curve and dynamic J-integral of practical undermatched welded joint and whole base and whole weld three-point-bend (TPB) models containing longitudinal crack are computed. Dynamic J-integral is evaluated using virtual crack extension (VCE) method and the computation is performed using MARC finite element code. Because of the effect of inertia,dynamic load response curve of computed model waves periodically. Dynamic J-integral evaluated by VCE method is path independent. The effect of inertia has little influence on dynamic J-integral curve. The value of dynamic J-integral of undermatched welded joint is lower than that of whole base metal and higher than that of whole weld metal. The results establish the foundation of safety evaluation for dynamic loaded welded structures.     

FATIGUE CRACK GSOWTH AND CRACK CLOSURE OF SIMULATED OVER-MATCHED WELDED JOINTS

1.~onItiswellknownthatthefatigUefailureisoneofthecornmonfailuresinmetalstructuresincludingweldedstmctures.VariousformulaehavebeensuggestedtopredictfatigUecrackgrowthrates,andthosewidelyusedinpracticeareasfollows:da/dN=cI(AK)acda/dN=c2(ACOD)?/dN=c3(AJ)%FortnulaeaboverelatedfatigUecrackgrowthrate(da/dN)eitherwiththerangeofstressintensityfactor(isK),orwiththerangeofcrackopeningdisplacement(ACOD),orwiththerangeofJ--intendvalue(6J)ofafatigUeloadcycle.However,sincethediscoverybyW.Elb..['…     

新型模用锌基合金焊接接头的组织特征分析

利用透射电镜对新型模用锌基合金气焊接头和TIG焊接头进行了仔细的观察研究,发现焊缝组织为条状的共晶组织,且TIG焊的焊缝组织较气焊法显著细化,母材中的α-Al和β-Zn大多呈颗粒郑状,而焊缝中往往的α-Al和β-Zn呈条状和颗粒状,α-Al颗粒内存在大量的位错和位错环,在β-Zn颗粒内还存在着许多亚晶粒。     

焊接接头微区电位测试装置的研制

设计并制造了钨微电极扫描测试装置，由微参比电极 、自动扫描机械装置、电解池、A/D转换器和计算机组成.整套装置简易可行，能够在极缓 慢速度下对微区电位进行自动扫描，评价焊接接头表面电化学不均匀性的程度.实验表明， 在酸性环境下，钨微电极也具有良好的稳定性与重现性，可以用于微区腐蚀电位的测试.     

焊接的疲劳应力分析

分析了焊接件的疲劳特性,介绍了疲劳特性的计算方法,着重探讨了几何应力方法。介绍了几种典型模型的网格单元选择原则及模型建立方法,并相应地介绍了几种焊接件结构热应力的计算方法及其适用场合。     

低匹配焊接接头不均匀裂纹体的J积分研究

本文用弹塑性有限元方法,证实了硬夹软不均匀裂纹体J 积分的路径无关性及能量率表达式J=-1/B(?)的适用性。研究了简化为软夹层中含裂纹的硬夹软不均匀体的低匹配焊接接头力学性能不均匀性对断裂表征参量J 积分的影响规律。