基于多模主曲线法估计韧脆转变区间热影响区断裂韧度

标准主曲线法受限于用来准确评估不均质材料的断裂韧度以及对材料进行完整的概率描述.可实际上厚截面钢板、焊接接头不可避免会存在截面性能不均匀.以SA738Gr.B埋弧焊焊接热影响区实测韧性数据为研究对象,分析标准主曲线法的不足之处,并消化吸收了2019版ASTME1921标准中新增补的多模主曲线法,探讨多模主曲线法分析过程...     

最弱链模型估算局部脆性区尺寸对焊接热影响区断裂韧度的影响

从最弱链模型的物理本质出发,探讨了影响焊接热影响区脆性断裂的主要因素。在一定的断裂韧度前提下,随着局部脆性尺寸的增加,焊接热影响区的脆断概率增加。当断裂概率一定时,局部脆性区尺寸增加,焊接热影响区断裂韧度下降。文中讨论了最弱链模型中各参数对断裂概率密度及断裂韧度值分布的影响。．     

基于主曲线方法确定2.25Cr-1Mo钢韧脆转变区的断裂韧度

针对运行了20万h的加氢反应器接管弯头材料2.25Cr-1Mo钢,测试了其低温拉伸性能、夏比V型缺口冲击功及断裂韧性;在此基础上,得到了其主曲线的参考温度,通过进一步预测得到了该钢在整个韧脆转变区的断裂韧度分布。结果表明:2.25Cr-1Mo钢主曲线的参考温度为-154℃;经过20万h的运行,该钢仍具有充足的韧性;验证了主曲线方法对非核电用2.25Cr-1Mo钢的适用性。     

基于声发射的电化学充氢时间对X100管线钢力学性能和断裂韧度的影响

X100在海洋石油领域具有广泛应用前景,服役过程中不可避免受到氢的影响。以API X100管线钢为研究对象,通过电化学试验和声发射监测等试验方法,研究不同电化学充氢时间对管线钢力学性能和断裂韧度的影响;结合微观形貌,探究充氢时间与X100管线钢作用机理。结果表明：管线钢本身具有良好的强韧性,电化学引入氢后,材料的屈服强度和抗拉都会降低,且随着充氢时间的增加,性能恶化加剧。充氢后,材料性能的恶化,主要归因于引入的氢会扩散到材料的应力集中缺陷处,与缺陷处组织发生交互,最终导致材料性能变化。研究结果可为高强钢服役时的性能劣化预测及开裂监控提供依据。     

基于响应面法的齿轮相关因素对其热弹耦合变形影响分析

为分析相关因素对齿轮热弹耦合变形的影响,基于响应面法,应用样本点试验方法,构建了齿轮热弹耦合变形量与各相关因素的函数关系,分析得到齿宽、转速、转矩和边界温度对轮齿最大热弹耦合变形的影响因子分别为-0.207、0.273、0.321和0.199,根据各影响因子的数值大小和正负可知,边界温度、齿宽、转速和转矩对啮合轮齿最大热弹耦合变形的影响程度依次增大;最大热弹耦合变形随转速、转矩和边界温度的增加而增加,随齿宽的增加而降低。     

应用局部法预测焊接接头动态断裂性能

在不同温度、不同加载速率下进行了典型钢结构用钢拉伸试验，采用能综合反映加载速率和高加载速率下材料温升的R参量来描述材料的本构关系。通过理论分析和试验研究，讨论了加载速率和温度对钢结构用钢及其焊接接头断裂行为的影响，采用基于概率断裂力学的局部法，由静载断裂试验结果对高加载速率下接头断裂行为进行了成功预测。     

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。     

焊接接头脆性断裂评定的局部法研究进展

介绍了几种焊接结构断裂行为预测和评定方法的局限性。从理论基础、微观理论基础、评定方法等方面详细论述了焊接接头脆性断裂评定的局部法，并介绍了国内外研究状况及最新进展。指出研究各种塑性损伤模型在焊接接头中的可行性，探讨符合焊接接头特点的塑性损伤模型及控制参量的必要性。分析塑性损伤对Beremin解理断裂模型局部断裂参量的影响，进而利用局部法对焊接接头的脆性断裂行为进行科学预测。     

基于单目离面视觉的结构振动检测

针对常规视觉测量中光学系统复杂、计算量大等问题,提出了一种离面视觉测量方法。讨论了离面振动成像的基本原理,结合模态分析理论,研究了常规成像条件下单相机结构振动特征参数的识别及无激励振型分析。悬臂梁的离面视觉振动测试实验、传统传感器测量实验及ANSYS仿真的对比结果表明,所提出方法可以准确识别低阶固有频率、阻尼和振型等模态信息。最后分析了该方法的后续研究方向。     

X80管线钢断裂韧性及失效评估图研究

X80管线钢在我国已经开始大规模的应用,其断裂韧性和失效评估曲线是工程应用中安全评定的重要依据。在力学性能测试的基础上,参考材料断裂韧性测试标准,并在试验中采用高K值比法预制疲劳裂纹,利用声发射装置确定裂纹起裂点,测定了X80管线钢母材、焊缝及热影响区的断裂韧性,并在此基础上建立其失效评估曲线,给出了符合三种材料特性的失效评估曲线拟合方程,以便为工程应用提供依据。     

3D-C/SiC复合材料断裂韧性的研究

针对 C/ Si C复合材料的结构特征和断裂行为与单一陶瓷材料线弹性断裂不同的特点 ,采用三点弯曲加载试验对 3 D- C/ Si C复合材料室温的加载—卸载行为进行了实验研究。通过对滞回曲线的分析 ,运用能量表征方法定量研究了裂纹扩展过程中弹性变形能、塑性变形能及裂纹扩展形成新表面所需的能量 ,获得了裂纹扩展阻力曲线。结果表明 :3 D- C/ Si C复合材料在加载卸载过程中载荷—加载点位移呈现典型的滞回曲线 ,能量法分析表明 ,裂纹扩展阻力曲线呈现先增加后减小的变化规律     

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。     

B元素对FB2马氏体耐热钢热影响区组织和高温断裂韧度的影响

测试FB2马氏体耐热钢焊接热影响区(Heat affected zone, HAZ)在450 ℃下的准静态断裂韧度,结果表明HAZ的韧性与同条件下改良型9Cr-1Mo耐热钢母材的韧性持平。对HAZ进一步的金相、扫描电镜(Scanning electron microscopy, SEM)及透射电镜(Transmission electron microscopy, TEM)观察表明,FB2钢的HAZ中没有粗晶区,即在经历焊接热作用后晶粒并没有粗化;析出物均匀分布在晶内和晶界,并且晶界处的析出物尺寸要稍小于晶内析出物,这对于强化晶界提高韧性都是有利的。B元素在FB2的HAZ特殊的组织形成中发挥着重要作用,主要体现在通过占据析出物周围的空位来阻碍析出物长大,提高析出物的稳定性,进而影响焊接热过程中奥氏体的长大过程。     

基于不同焊接条件下接头组织和断裂韧度分析

研究不同焊接条件下的接头组织以及其断裂的韧度。介绍振动焊接工艺的工作原理,并进行对比试验,然后对试验结果进行分析,分析的内容包括金相分析、断裂韧度试验分析。不同的焊接方式,其接头组织以及断裂韧度的试验结果都存在一定的差别。基于不同焊接条件下接头组织和断裂韧度具有差异。