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.     

动态弹塑性断裂韧度J_(Ⅰd)测试方法研究

借助于示波冲击实验 ,建立加载速率 KⅠ ≈ 10 5MPa·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Δa ,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—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     

延性断裂韧度JIC测试中的钝化线方程

钝化线是描述裂纹试样在钝化过程中J积分与伸张区宽度（stretch zone width，SZW）间关系的一条直线，在J积分测试中，有效数据区的左右界限线以及确定延性断裂韧度JIC的偏置线都是建立在钝化线基础上的，因而钝化线在J积分测试中至关重要。通过对裂尖钝化过程的分析，基于D—B模型和J积分的路径无关性原理推导出一种钝化线方程。与现行标准中的钝化线相比，此方程与试验结果吻合得更好。     

宝钢宽厚板断裂韧度试验若干问题的研究对策

概述宝钢在开展宽厚板断裂韧度试验过程中所面临的若干问题及研究对策.主要包括单试样柔度法测定JIC与CTOD指标的试验方法;开发和设计针对大尺寸宽厚板试样的JId试验手段,以满足平面应变断裂的有效性判据;针对高韧性厚钢板落锤撕裂试验(drop weight tear test,DWTT)试验容易出现无效异常断口的现象,文中初步分析试样缺口类型对异常断口的影响.     

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.     

非均质焊接接头断裂行为预测研究

基于局部法定量研究了焊接接头中强度匹配、试样几何形式对接头断裂行为的影响。首先由标准三点弯曲试样的断裂韧度值,得出反映材料脆性断裂的控制参量,再根据该参量对不同接头强度匹配下三点弯曲和双边裂纹拉伸试样的断裂行为进行了定量预测,当考虑由于延性裂纹扩展所造成的应力升高后,其结果与试验结果相当吻合。表明局部法能很好地描述材料的断裂行为。     

压力容器断裂韧度要求的预测

在弹塑性断裂双参数分析方法的基础上，导出了预测压力容器等重要工程结构断裂韧度ＣＴＯＤ要求的理论表达式。只要在实际结构服役条件下，材料断裂韧度高于该表达式要求的韧度值，就可防止结构的弹塑性断裂失效。同时，在该表达式中考虑了应力集中及焊接残余应力的影响，并表明断裂韧度要求随作用应力及板厚的增加而增加。最后给出了两个实例，以考核该理论表达式的实用性。     

影响16Mn热轧钢板延性断裂韧度JIc的因素

初步探讨正火热处理和应变循环加载对16Mn延性断裂韧度JIc的影响.实验结果表明,16Mn热轧钢板正火后延性断裂韧度JIc大约是正火前3倍左右,应变循环加载对钢材的延性断裂韧度JIc的影响是很明显的,钢材单调拉伸0.3%应变后,延性断裂韧度JIc均比未经单调拉伸0.3%应变时降低了11%.控制±0.3%全应变的循环加载500周后,延性断裂韧度JIc比未经单调拉伸0.3%应变时钢的延性断裂韧度JIc提高了15%,产生相反的差异的原因还有待于进一步的研究.     

惯性效应对延性金属中微孔洞动态演化过程的影响及破坏分析

利用Abaqus提供的用户材料本构接口,将Gurson模型用UMAT(user defined material subroutine)和VUMAT(vectorized user defined material subroutine)分别实现。其中UMAT适用于Abaqus中的Standard计算模块,忽略惯性效应,而VUMAT适用于Abaqus中的Explicit计算模块,包含惯性效应。通过对二者的计算结果进行对比分析,考察惯性效应对孔洞长大的作用与影响。结果表明:(1)惯性效应对加载速率非常敏感,随着加载速率的提高,惯性效应先是抑制,继而促进孔洞的长大。(2)存在一个临界应变率,在临界应变率时,惯性效应不抑制也不促进孔洞的长大,对LY12CZ铝合金,临界应变率大约在1 740 s-1。(3)从惯性效应的角度,不但可以解释高应变率下断裂应变随应变率的增加而增大的现象,而且也能解释超高应变率条件下铝合金表现出的脆性特征。     

两种缺口Q420钢的低温断裂韧度

结合工程应用背景,采用Q420桥梁用钢板,加工成W/B=2、S/W=5的非标准三点弯曲试样,通过线切割和线切割后预制疲劳裂纹两种方式得到相同长度的初始缺口,对其-30 ℃的低温断裂韧度进行试验研究,分析比较两种缺口试样断裂韧度测试条件值Kq和强度比Rsb,评价具有以上两种缺口时材料对脆性失稳扩展的不同抵抗能力,并求得相应的缺口修正系数;最后,从试样的P-V曲线图和断口分析其中的原因.试验分析结果为Q420钢的具体工程应用提供依据.