基于局部法示波沖擊與三點彎曲斷裂韌性相互預測.pdf

1、基于"合于使用"(Fitness for Purpose)原則,對焊接結(jié)構(gòu)的斷裂行為進行預測和評定是國內(nèi)外工程界廣泛關(guān)注的課題,它具有巨大的理論意義和實用價值.目前的缺陷評定準則都是以J積分臨界值JIC或臨界裂紋尖端張開位移CTOD值δC作為斷裂控制參量(當考慮由于材料塑性損傷造成的延性裂紋擴展時,以JR或6R阻力曲線作為斷裂控制參量),將斷裂驅(qū)動力與斷裂抗力進行比較來判定結(jié)構(gòu)是否發(fā)生破壞.但是近年來研究表明JIC或δC并不像材料的屈服

2、點那樣為材料的常數(shù),它受試樣的板厚、裂紋深度等因素的影響.對于采用傳統(tǒng)斷裂力學方法描述由于材料塑性損傷帶來的延性裂紋擴展行為的JR或δR阻力曲線受試樣形式影響更為嚴重.這表明目前以傳統(tǒng)斷裂參量為基礎(chǔ)的含缺陷結(jié)構(gòu)斷裂評定與預測方法已不能對結(jié)構(gòu)的安全進行科學預測.因此采用何種斷裂參量能夠?qū)⒃嚇优c實際結(jié)構(gòu)的斷裂行為統(tǒng)一起來,已成為當前彈塑性斷裂理論研究的熱點問題.目前國際上有兩種方法從不同角度對該問題進行研究.一種是用T應力或Q參量來定量描述

3、裂紋尖端應力及變形場的J-T和J-Q雙參量理論.另一種是局部法.材料的COD、示波沖擊試驗等是常用的斷裂韌性測試,不同的斷裂力學參量如J積分、δC等存在一定關(guān)系,在一定條件下可以進行互換.根據(jù)局部法若能從一種實驗結(jié)果預測另一種實驗結(jié)果,具有重大的理論和現(xiàn)實意義.該研究采用X65管線鋼為試驗材料,對其進行了單軸拉伸、夏比沖擊、示波沖擊及COD試驗,并對實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理,證明-78℃時其斷裂參量特征值裂紋尖端張開位移符合三參數(shù)威布爾分布