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.     

钢结构厚板对接焊缝的低温断裂韧性试验

随着钢板厚度的增加,焊接难度加大,且存在焊接裂纹缺陷的可能性也增大.为防止钢结构厚板焊接接头的脆性断裂,采用三点弯曲试样,以裂纹尖端张开位移(CTOD)为指标,对厚度为150mm的Q345B钢板对接焊缝低温下的断裂韧性进行试验研究. 分析了焊缝金属和热影响区断裂韧性CTOD值δm随温度的变化关系,并用Boltzmann函数对断裂韧性-温度曲线进行拟合,结合试样断口的扫描电镜图分析了断裂的微观机理. 试验结果表明:焊缝金属和热影响区的CTOD值δm随温度的降低而降低,从20 ℃~-60 ℃,降幅分别达78％和91％;热影响区CTOD值δm比焊缝金属和母材均要小. 试验积累了厚板对接焊缝的断裂韧性数据,为低温地区钢结构厚板对接焊缝脆性断裂的预防提供了技术基础.     

建筑结构使用年限荷载调整系数取值

为适应不同使用年限建筑结构设计和评估的需要,从等超概率原则和结构可靠度角度出发,探讨不同使用年限影响系数的取值.结合现行设计规范表达式和楼面活荷载、地震作用的概率模型和统计参数,得到目标可靠度指标与随机变量设计值之间的关系,给出不同使用年限的可变荷载对应的使用年限影响系数.     

钢板的锚固可靠度及锚固长度分析

在型钢与混凝土粘结性能试验研究结果的基础上，对已获得的钢板在锚固时的极限粘结应力τu的回归方程、统计数据以及试验有关结构材料和几何尺寸的统计参数，应用统计数学的方法，对钢板的锚固可靠度进行了分析，探讨了钢板的锚固性能，并确定了符合可靠度要求的，适用于不同混凝土强度等级的钢板设计锚固长度。     

螺杆泵挠性轴疲劳寿命可靠性分析

针对螺杆泵挠性轴在使用中频繁发生断裂这一问题, 用概率分析方法有针对性地给出其安全使用概率与寿命之间的关系。在计算挠性轴疲劳裂纹扩展寿命过程中, 考虑几种主要参数的不确定性因素:初始裂纹长度、工况载荷、断裂韧性、裂纹扩展速率等, 针对随机参数的分布特征, 对其进行模拟实际操作工况抽样, 应用MonteCarlo 数值计算方法计算挠性轴寿命, 得出可靠度随时间变化规律曲线。通过对计算结果的分析, 找出挠性轴设计中存在的问题, 并提出相应改进意见。     

16MnR钢高温损伤后JR阻力曲线实验研究

介绍了压力容器常用钢16MnR钢的经历高温损伤后的式样制备以及JR阻力曲线的测试结果.实验表明16MnR钢的断裂韧性与其经受的温度和经历的时间有着密切的关系.温度高材性会劣化,经历高温的时间短的材料断裂韧性会偏低.     

钢箱计算失效应变的冲击试验

为研究船桥碰撞有限元分析中钢板的网格尺寸与钢材计算失效应变之间的关系,进行了3个钢箱模型的落锤冲击试验。采用LS-DYNA软件对试验模型进行了有限元建模和碰撞计算,并与试验结果进行了对比。定义了一个相关系数来反映试验结果与计算结果之间的相关性,并据此定义了与网格尺寸相关的计算失效应变合理取值区间。研究结果表明：为得到合理精度的计算结果,钢板的计算失效应变的取值应随钢板网格尺寸变化,使用大的网格尺寸时应采用小的失效应变,使用小的网格尺寸时应采用大的失效应变;将计算失效应变合理取值区间与自适应网格剖分技术结合,可以在保证计算精度的同时,提高计算效率。     

海底管线钢X65MO韧性研究

采用系列温度冲击试验法测定了海底管线钢X65MO在-80℃～0℃的冲击吸收能量和剪切断面率,用扫描电镜观察了不同温度下试样的冲击断口形貌。通过对-50℃～0℃下海底管线钢X65MO的DWTT性能的对比、分析,得出了温度与DWTT性能之间的关系。     

温度对HDPE断裂形态与冲击韧性的影响

通过对不同温度条件下HDPE简支梁缺口冲击过程中的冲击力-位移曲线的分析、冲击强度的测试以及试样断面形态特征的SEM观察分析,发现室温时冲击断面的银纹质剪切唇区较大,温度在-35~-10℃区间冲击断面呈现平坦带和粗糙带交替相间的抛物线形貌区特征;剪切唇对应于韧性断裂,抛物线形貌区中的无屈服形变的粗糙带对应于脆性解理。     

球墨铸铁断裂韧性测试程序的开发

根据国家标准开发了球墨铸铁断裂韧性测试程序,在试验机上对球墨铸铁做三点弯曲断裂韧性试验时,可以通过设计软件,方便地绘制球墨铸铁的载荷———位移曲线,找出曲线的线性部分,并进行数据处理。设计程序将试验过程和数据采集、结果处理于一体,大大方便了试验的进行。     

高强度钢材Q460C断裂韧性低温试验

研究了高强度结构钢材低温下的断裂韧性特征。对厚度为14mm的Q460C建筑钢材进行了裂纹尖端张开位移δm低温下的试验研究,并进行了试件断口电镜微观分析。结果表明-40℃下的Q460C三点弯曲试件断口呈明显的脆性断裂机制。Q460C钢材的δm值随温度降低呈下降趋势,与Q235、Q345、Q390钢材低温下的δm值比较,Q460C的值最低,即断裂韧性相对较差。同时,还对试验结果进行了Boltzmann函数拟合分析,得到其韧脆转变温度及变化规律。结果表明:Q460C高强度建筑钢材的低温冷脆特征明显。     

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.     

铍材在高温时的冲击性能初探

参考GB／T229—1994的方法,在普通冲击实验机上,研究铍材在室温到450℃时的冲击性能,并使用电子探针观察冲击断口的表面形貌．试验发现,铍材冲击韧性随温度的变化无很明显变化,冲击性能稳定,无脆韧转变温度点出现,高温冲击断裂机理主要以准解理断裂为主;不同的是随温度升高,撕裂棱也不断增多,但没有明显韧窝出现．     

Structures and Properties of High-Carbon High Speed Steel by RE-Mg-Ti Compound Modification

The effects of rare earths ( RE )-Mg-Ti compound modification on the structures and properties of high-carbon high speed steel ( HSS ) were researched. The impact toughness (ak), the fracture toughness (Klc)andt hreshold of fatigue crack growth (△Kth)are tested. The thermal fatigue test is done on a self-straining thermal fatigue tester, the wear test is done on a high temperature wear test machine. The results show that the matrix can be reftned by the RE-Mg-Ti compound modification, the euteetic carbides are inclined to spheroidicize and are distributed everdy, the morphology and distribution of eutectic carbides are improved by appropriate RE-Mg-Ti complex modification. After RE-Mg-Ti compound modification, a little effects can be found on the strength, hardness and red hardness, but the fractare toughness(Klc) and threshold of fatigue crack growth (△Kth) are improved in the meantime, the impact toughness (ak) is increased by over one time, and the rasistanee to thermal fatigue and wear resistanee at an elevated temperature are remarkably improved.     

输电线铁塔钢材的低温力学和冲击韧性试验

为选择合适的输电线铁塔钢材,防止杆塔因构件发生低温脆性断裂引起的破坏,通过系列室温和低温条件下的单轴拉伸和冲击试验,研究了输电线铁塔用Q345B、Q420B、Q460C钢管和Q345B、Q420B角钢钢材的力学性能和冲击韧性;通过对比分析,评价了钢管和角钢钢材的塑性指标;利用Boltzmann函数曲线拟合,得到了钢管和角钢钢材的韧-脆转变温度.结果表明:钢材的屈服强度和抗拉强度随温度的降低而增大,其塑性指标均能满足规范要求;钢材夏比冲击功值随温度降低而减小,Q345B钢管和角钢钢材的韧脆转变温度较高,抗低温冷脆性能较差,结合拉伸和冲击试验结果,建议在寒冷地区优先采用Q420B钢管,不宜采用Q345B角钢.     

大掺量粉煤灰超高性能钢纤维混凝土的静动态力学行为

研究了4种不同钢纤维掺量(体积掺量分别为0%,1.0%,1.5%,2.0%)的大掺量粉煤灰超高性能混凝土的单轴压缩强度、弹性模量、单轴抗拉强度、弯曲韧性、断裂韧性、断裂能等静态力学行为,以及高速冲击、压缩作用下的应力波传播规律、应力–应变曲线和破坏特征等动态力学行为.结果表明:掺加钢纤维的大掺量粉煤灰超高性能混凝土的轴心抗压强度、弹性模量和抗拉强度略有增大,韧性指数、残余强度、断裂韧度和断裂能成倍提高;未能增加冲击、压缩作用下的应变率效应程度,但却增大动态应力–应变曲线下的面积,提高试件破坏的应变率阈值,使混凝土存在裂而不散的破坏现象.     

变质处理对高铬镍铸钢性能的影响

轧机导卫板用高铬镍铸钢，通过稀土钒钛变质处理后，其综合机械性能，特别是冲击韧性，抗热疲劳性能明显提高．试验证明，对提高导卫板的使用寿命非常有效     

断裂韧性测试的量纲一载荷分离方法及应用

针对现有载荷分离理论存在的量纲不等问题进行研究,提出基于量纲一相似原理的改进载荷分离方法,获得普适意义的载荷分离参数与测试位移关系曲线.为了推广载荷分离方法在材料断裂韧性测试中的应用,利用Visual Basic Language开发了用于材料断裂韧性的测试软件(J LSS).结合汽轮机转子钢Cr2Ni2MoV、316L不锈钢材料以及紧凑拉伸（CT）试样,应用测试软件研究现有载荷分离方法与改进载荷分离方法在材料断裂韧性测试中的差异.结果表明：基于量纲一的理念完善了载荷分离理论;改进的载荷分离方法消除了参考钝裂纹试样对测试结果的影响,可以用来精确测试材料的断裂韧性.