焊接接头高应变率下的动态断裂韧度分析

对采用Hopkinson气炮加载－Charpy V形冲击试样试验方法对焊接接头高应变率下的动态断裂韧度数据进行了分析研究，通过对试样断口形貌、冲击吸收功、断裂韧度及其影响因素进行分析，表明在高应变率加载条件下，焊接接头冲击试样断口形貌有特殊的表现，延伸带或钝化区的尺寸大小反映了裂纹萌生前的塑性变形大小，也反映了裂纹萌生功的变化趋势。同时说明焊接接头在高速动态冲击载荷作用下，其断裂韧度参量受组配强度、冲击速度及环境温度等因素影响显著，焊接热影响区的断裂韧度值关系到焊接接头断裂韧度的好坏。     

基于声发射参数的35CrMo钢断裂韧度研究

为了测量35CrMo钢的断裂韧度,使用声发射仪和红外热像仪采集了35CrMo钢准静态断裂韧度试验过程中的声发射信号和红外热像,分析了CT试样断裂过程中的载荷-COD曲线、声发射特征参数和表面温度变化,并与ANSYS有限元计算的裂纹尖端区域的等效塑性应变进行了比较.结果表明,35CrMo钢的断裂过程分为弹性变形阶段、裂纹...     

电站主管道用铸造奥氏体不锈钢断裂韧度尺寸效应试验研究

为了探究电站主管道用铸造奥氏体不锈钢韧性断裂的尺寸效应,对五种不同厚度的标准紧凑拉伸试样在室温下进行了断裂韧度试验,通过SEM观察并分析了断裂面的显微结构.结果表明:试样厚度在12～20 mm时,断裂韧度随着试样尺寸的增大呈上升趋势,在20～50mm厚度范围时断裂韧度随试样尺寸的增大而减小;撕裂模量随试样尺寸的减小而增加.断裂面上接近中截面的位置容易产生以大型韧窝为主的沿晶断裂,在接近外表面位置较易产生以大量微小韧窝为主的穿晶断裂.利用断裂韧度的定义进行理论分析,用约束水平和断裂影响区域体积的变化解释不同尺寸效应,通过有限元分析模拟得到断裂面上三向应力比的分布变化是影响断裂应变和断裂韧度的重要因素.     

金相剖面法测试技术的研究

一、引言以往对均匀材质断裂韧度的测量多采用平面应变K_(IC)的测量法,以及弹塑性断裂力学中的COD法或J积分法。近来,国内外发展起来的多试样阻力曲线法,比单试样更为合理地判定材质的韧度,从而有限地避免了材质的微观不均匀性给韧度造成的影响。此外,尚有交流电位法、声发射法、涡流法等。由于上述各种方法都难以使裂纹长到要测的位置,而无法测量焊缝及其附近区     

GB/T 21143—2014中直流电位法的讨论

电位法作为准静态断裂韧度测量标准GB/T 21143—2014中推荐的方法之一,在某些情况下可对常用的柔度法不便测量的试样进行辅助测量。为了验证电位法在断裂韧度测量中的实际效果,按照标准中规定的直流电位法对试样进行了断裂韧度的测试,并将测试结果与柔度法进行对比。结果发现：GB/T 21143—2014中的方法1,即间接测量法可以更准确简便地测量裂纹的长度,结果与柔度法相当;而方法2,即直接测量法,在实际试验中不容易控制裂纹测量的准确性,准确性与便捷性均不如方法1。     

GB/T 21143—2014中直流电位法的讨论

电位法作为准静态断裂韧度测量标准GB/T 21143—2014中推荐的方法之一，在某些情况下可对常用的柔度法不便测量的试样进行辅助测量。为了验证电位法在断裂韧度测量中的实际效果，按照标准中规定的直流电位法对试样进行了断裂韧度的测试，并将测试结果与柔度法进行对比。结果发现：GB/T 21143—2014中的方法1，即间接测量法可以更准确简便地测量裂纹的长度，结果与柔度法相当；而方法2，即直接测量法，在实际试验中不容易控制裂纹测量的准确性，准确性与便捷性均不如方法1。     

P92钢高温断裂韧性的试验

文中以P92耐热钢为研究对象，研究了不同尺寸的开侧槽和不开侧槽的紧凑拉伸试样在630 °C下的断裂韧性，得到了相应的的阻力曲线及断裂韧度J_Q. P92钢在高温下为典型的韧性断裂机制. 基于三维有限元计算对侧槽的拘束效应进行表征，结果表明，侧槽可明显提高试样的拘束水平，试样尺寸越小，J阻力曲线差异越明显. 随载荷增大，非侧槽试样的拘束变化更明显，开侧槽将导致试样阻力曲线不同. 试样尺寸及结构的改变，对韧性材料的阻力曲线影响较大，而对断裂韧度值影响较小. 试样开侧槽之后裂纹扩展更平齐，可优化断裂韧性试验过程.     

韧-脆转变温度区间内焊接接头断裂韧度预测

首先对采用同种焊接材料施焊的X80及X65管线用钢焊接接头,在韧脆转变温度区间测试了其断裂韧度,试验研究了强度匹配、试样几何形式对接头断裂行为的影响。然后根据局部法由标准三点弯曲试样的断裂韧度值,得出反映材料的脆性断裂控制参量m、σu,再根据该参量对同种接头及不同强度匹配接头双边裂纹拉伸试样的断裂行为进行了定量预测,当考虑韧脆转变温度区间内的延性裂纹扩展后,预测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。     

试样尺寸对SA508-3钢焊接接头断裂韧度的影响

针对大型核容器SA508-3钢焊接接头断裂韧度进行了研究.结果表明,在大试样条件下,母材、焊缝金属及热影响区的断裂韧度存在差异,焊缝金属的断裂韧度优于热影响区,母材的断裂韧度最低.试样几何尺寸直接影响裂纹尖端的应力状态,小试样时裂纹尖端处于平面应力状态,母材、焊缝金属及热影响区全部呈韧窝断裂,表现出良好的塑性;大试样时裂纹尖端处于平面应变状态,母材断口特征转变为准解理与解理混合断裂,热影响区为典型的准解理断裂,焊缝为韧窝断裂.     

D406A钢焊接接头断裂韧度测试

根据英国标准BS7448断裂韧度试验标准,采用多试样法,测试了D406A超高强度钢焊接接头的J-R曲线.取尺寸为B(板厚)×2B、缺口方向为板厚方向、带预制疲劳裂纹的标准试样进行三点弯曲试验.测试试件焊缝和热影响区的载荷-施力点位移曲线,从而得到J积分.然后对数据点进行拟合得到J-R曲线,计算出J积分临界值,从而解决了由于板厚不足而无法直接测试焊接接头临界应力强度因子的问题,为固体火箭发动机壳体设计提供依据.     

On the determination of coating toughness during nanoindentation

Nanoindentation tests have been widely used to evaluate fracture toughness of brittle materials. For the thin coatings, energy based models have been shown to be effective. In this study, a new energy based method is proposed based on the analysis of unloading curve at the start and end points of the crack induced pop-in. The semi-analytical generalized expressions have been presented to determine the fracture toughness of coatings under both load and displacement control. This provides valuable theoretical guideline to determine fracture toughness from the energy point of view.     

超高强铝合金紧凑拉伸法断裂韧性测试方法探讨

采用紧凑拉伸法对Al-9．5Zn-2．3Mg-1．8Cu-0．11Zr超高强铝合金的断裂韧性进行测试,探讨其测试方法及数据处理方法。结果表明,建立的疲劳裂纹预置前实验负载估算公式能减小试验工作量,有实际应用价值;与传统的三线平均法相比,紧凑拉伸后等效疲劳裂纹长度确定的积分法得到的条件断裂韧性值更为合理。     

An investigation into the mechanics of cutting using data from orthogonally cutting Nylon 66

Cutting force data for Nylon 66 has been examined in terms of various different models of cutting. Theory that includes significant work of separation at the tool tip was found to give the best correlation with experimental data over a wide range of rake angles for derived primary shear plane angle. A fracture toughness parameter was used as the measure of the specific work of separation. Variation in toughness with rake angle determined from cutting is postulated to be caused by mixed mode separation at the tool tip. A rule of mixtures using independently determined values of toughness in tension (mode I) and shear (mode II) is found to describe well the variation with rake angle. The ratio of modes varies with rake angle and, in turn, with the primary shear plane angle. Previous suggestions that cutting is a means of experimentally determining fracture toughness are now seen to be extended to identify the mode of fracture toughness as well.     

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 石油钻井过程中,钻杆加厚过渡带刺穿和钻具螺纹断裂是最常见的钻柱失效形式,影响了钻井安全和经济效益,一直是国内外冶金和石油钻井研究的重点。传统的断裂力学只能解释石油管柱静态断裂问题,而不能解释动载下钻柱失效问题。文章采用动态断裂韧性评价钻杆断裂性能,在对现有动态断裂韧性测试方法进行研究的基础上,提出用动态断裂力学理论研究钻柱失效问题的理论及其测试方法。通过实验研究了国内外钻杆厂家的材料的动态断裂韧性,得出了钻杆材料动态断裂韧性与钻杆失效的相关性。     

The reliability analysis of welded structure with embedded cracks by using three dimensional stochastic FEM

０　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳａｆｅｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｗｅｌｄｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈｅｍｂｅｄｄｅｄｅｌｌｉｐｔｉｃａｌｃｒａｃｋｓｂａｓｅｄｏｎ“ＦｉｔｎｅｓｓｆｏｒＰｕｒｐｏｓｅ”ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｈａｓｗｉｄｅｌｙｂｅｅｎｒｅｓｅａｒｃｈｅｄａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｏａｒｄ．ＡｓｅｒｉｅｓｏｆａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｃｒｉｔｅｒｉａｓｕｃｈａｓＩＩＷ－１１５９－９０,ＷＥＳ－２８０５ｈａｖｅｂｅｅｎｓｅｔｕｐ．Ｂｕｔａｌｌｔｈｅｓｅｃｒｉｔｅｒｉａａｒｅｂａｓｅｄｏｎｄｅｔｅｒ…     

Ball indentation analysis of a tough polymer sheet

The ball indentation process of tough polymer sheet clamped at its periphery has various particular response characteristics. These characteristics of the polymer sheet have been discussed in comparison to the ductile metal sheet undergoing a similar indentation process. The ball indentation process of polymer sheet is also mathematically analyzed to evaluate fracture toughness and distribution of the energy used. This analysis is useful for designers to foresee the pre- and post-peak load response and possible aftermath. The information and results presented may be useful to meet some particular design and utility demands. Data for a number of tests was recorded and analyzed and it was observed that at a particular load and corresponding displacement, fracture first begins within the dimple. The fracture toughness and energy used were calculated using a mathematical model developed for computations. The energy-based equations of Rigid-Plastic Fracture Mechanics have been used for computational model for steel balls indentation, perforation, and fracture propagation. The dependence of various parameters on the indenting ball diameter and bearing of the anisotropy due to sheet extrusion is elaborated.     

改善颗粒增强金属基复合材料塑性和韧性的途径与机制

评述了影响颗粒增强金属基复合材料塑性和韧性的各种因素,在此基础上深入研究了颗粒形状对ＳｉＣｐ／ＬＤ２复合材料塑性和断裂韧性的影响规律。采用有限单元法分析不同形状的ＳｉＣ颗粒增强的ＬＤ２复合材料的微区力学环境和整体力学行为,结果表明颗粒的尖锐化导致基体内应变集中和颗粒尖端断裂的可能性加剧,因而降低材料的塑性;而在外加载荷的作用下,由于复合材料基体整体均处于较高的加工硬化状态,因此颗粒形状对材料断裂韧     

油层套管射孔开裂的断裂力学模型

对油层套管在射孔作业时的受力状态进行了分析，用简化的断裂力学模型来描述复杂的射孔开裂问题，即：射孔开裂是由于射孔局部冲击力产生的孔眼尺寸的穿透裂纹在内压力产生的应力作用下沿轴向产生脆性扩展，可以通过测量射孔后管壁的横向流变应力和孔眼的实际最大尺寸来计算套管在射孔过程中不开裂的断裂韧性指标K1c。理论分析表明，应力强度因子作为射孔开裂判据，具有明确的物理意义和严密的理论依据，更能揭示射孔开裂的物理本质。     

汽车下摆臂断裂失效分析

根据汽车下摆臂的工作条件和受力情况，对其材料的显微组织进行了观察，测定了材料硬度，并对断口进行了分析，得出下摆臂断裂是因为热处理工艺不当造成网状铁素体以及较多的夹杂物使材料的强度和韧性降低。