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考虑裂尖约束效应的小尺寸CIET试样延性断裂行为
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:《机械工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:O346[理学—固体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]西南交通大学力学与工程学院,成都610031, [2]西南交通大学应用力学与结构安全四川省重点实验室,成都610031
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(11202174,11472228).
中文摘要:

应用单试样规则化法完成了压力容器用钢SA-508紧凑拉伸(Compact tension,CT)、三点弯曲(Single edge-notched bending,SEB)和小尺寸含内侧边裂纹C形拉伸(C-shaped inside edge-notched tension,CIET)三类试样的延性裂纹扩展行为试验,获得了J-Δa阻力曲线.结果表明,SA-508钢的J-Δa阻力曲线受试样构形和裂纹尺寸的影响较大,其根本原因在于试样裂纹尖端约束不同而引起延性断裂行为差异.引入J-Q-M三参数约束理论考察断裂试样的裂尖约束效应,采用权重平均法求解与距离无关的约束参数Q.弹塑性有限元分析结果表明,平面应变条件下的Q参数与载荷水平无关,但三维条件下的Q参数却仍受载荷水平的影响.基于J-Q-M三参数约束方法,建立三类试样满足J-Q-M控制的有效尺寸条件.进一步地,结合条件启裂韧度J0.2BL、J0.5BL试验结果和J-Q-M理论,获得了基于Q参数的约束修正J-Δa阻力曲线簇,可用于任意约束试样以及实际含裂纹结构的延性断裂行为预测.

英文摘要:

Experiments on compact tension(CT), single edge-notched bending(SEB) and C-shaped inside edge-notched tension(CIET) specimens for pressure vessel steel SA-508 by using normalization method are carried out. The resultedJ-Δacurves are affected by specimen configurations and crack sizes, which is essentially owing to the different crack front constraint effect of specimen.J-Q-M three-parameter theory is introduced to qualify the crack front constraint effect, and weight average method is applied to solve the distance-independent constraint parameterQ. Finite element analyses show that, the parameterQ is load-independent under plane strain condition, but it is still influenced by load level under 3D condition. The size requirements ofJ-Q-Mdominance for three types of specimens have been constructed. Furthermore, by combining the experimental conditional critical toughnessesJ0.2BL,J0.5BL and J-Q-Mapproach, the constraint-correctedJ-resistance curves are established based on the parameterQ, these curves can be applied to predict the ductile fracture behavior for any specimen and actual flawed structures.

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期刊信息
  • 《机械工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋天虎
  • 地址:北京百万庄大街22号
  • 邮编:100037
  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
  • 电话:010-88379907
  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 获奖情况:
  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:58603