检索结果-内蒙古大学图书馆

核动力工程 2017年第S1期38卷 133-135页

作者：雷阳李国云孙凯张海生席航中国核动力研究设计院成都610213

利用载荷分离规则化方法对国产A508-Ⅲ钢1/2T-FFCT试样的断裂韧性进行了测试,得到了国产A508-Ⅲ钢的J-R阻力曲线及断裂韧性JQ值,并采用ASTM E1820及GB/T21143标准对结果进行了判定;同时对其中一个辐照后参考转变温度(T_0)测试的断裂韧... 详细信息

利用载荷分离规则化方法对国产A508-Ⅲ钢1/2T-FFCT试样的断裂韧性进行了测试,得到了国产A508-Ⅲ钢的J-R阻力曲线及断裂韧性JQ值,并采用ASTM E1820及GB/T21143标准对结果进行了判定;同时对其中一个辐照后参考转变温度(T_0)测试的断裂韧性数据采用规则化法进行了处理,研究了载荷分离法对国产A508-Ⅲ钢的断裂韧性测试的适用性。

关键词：载荷分离法规则化法断裂韧性钝化线

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载荷分离法在金属材料断裂韧性测试中的应用

载荷分离法在金属材料断裂韧性测试中的应用

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四川省力学学会2013年学术年会

作者：但晨蔡力勋石凯凯高怡斐西南交通大学力学与工程学院四川成都610065 钢铁研究总院北京100081

基于载荷分离理论的规则化法是用于材料延性断裂韧性测试的一种有效的单试样方法.针对规则化法复杂数据处理过程开发了J-LSS(J-integral load separation software)软件,基于两种试样构形,实现了四种材料的.J积分测试结果分析.研究表明,... 详细信息

基于载荷分离理论的规则化法是用于材料延性断裂韧性测试的一种有效的单试样方法.针对规则化法复杂数据处理过程开发了J-LSS(J-integral load separation software)软件,基于两种试样构形,实现了四种材料的.J积分测试结果分析.研究表明,J-LSS软件对断裂韧性的分析方便、可靠,有利于促进国家新修订规范的推广应用.

关键词：金属材料断裂韧性载荷分离法

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基于Spb载荷分离法的某管线球阀焊接接头CTOD试验研究

基于Spb载荷分离法的某管线球阀焊接接头CTOD试验研究

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四川省力学学会2010年学术大会

作者：包陈蔡力勋孙亚芳西南交通大学力学与工程学院

完成了某球阀焊接接头CT（紧凑拉伸）试样的CTOD（裂纹尖端张开位移）试验,应用基于载荷分离理论的S方法实现了CT试样的实时裂纹长度与CTOD计算分析。结果表明,球阀焊接接头CTOD的特征值对试样厚度敏感,部分试样的CTOD值是非尺寸敏感的... 详细信息

完成了某球阀焊接接头CT（紧凑拉伸）试样的CTOD（裂纹尖端张开位移）试验,应用基于载荷分离理论的S方法实现了CT试样的实时裂纹长度与CTOD计算分析。结果表明,球阀焊接接头CTOD的特征值对试样厚度敏感,部分试样的CTOD值是非尺寸敏感的。非尺寸敏感的CTOD的δ均值为0.657 mm,而厚度敏感的CTODδ（B）均高于该均值,所有结果均满足API 1104和DNV-OS-C401规定的验收标准。

关键词： CTOD 载荷分离法管线球阀焊接接头

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载荷分离法测定A508-Ⅲ钢断裂韧性试验研究

载荷分离法测定A508-Ⅲ钢断裂韧性试验研究

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作者：雷阳冯明全孙凯李国云张海生

用载荷分离规则化法研究A508-Ⅲ钢断裂韧性,从得到的试样断面形貌观察,裂纹扩展量明显,并根据规则化法处理试验数据,得到J-△a数据点。采用GB/T21143求得J为426kJ/m。得到的结果分析表明,采用载荷分离法可以实现A508-Ⅲ钢J-R阻力曲线的... 详细信息

用载荷分离规则化法研究A508-Ⅲ钢断裂韧性,从得到的试样断面形貌观察,裂纹扩展量明显,并根据规则化法处理试验数据,得到J-△a数据点。采用GB/T21143求得J为426kJ/m。得到的结果分析表明,采用载荷分离法可以实现A508-Ⅲ钢J-R阻力曲线的测定。

关键词： A508-Ⅲ钢断裂韧性载荷分离法规则化法

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基于材料全程本构关系对延性断裂韧性的数值模拟方法与应用

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工程力学 2016年第5期33卷 11-17页

作者：彭云强蔡力勋包陈姚迪西南交通大学力学与工程学院应用力学与结构安全四川省重点实验室成都610031

利用ANSYS APDL编程语言,采用FAT(Finite-element-analysis Aided Testing)方法获取26NiCrMoV11-5汽轮机转子材料、A508-Ⅲ压力容器钢和304不锈钢材料全程单轴拉伸本构关系曲线。借助ABAQUS软件中GTN(Gurson-Tvergaard-Needleman)损伤模型,采用有限元逆向法对3种材料漏斗试样单轴拉伸试验过程进行数值仿真,标定相应的GTN模型参数,获得了较好的结果。在此基础上将3种材料GTN模型参数用以模拟紧凑拉伸(Compact Tension,CT)试样的准静态裂纹扩展,基于载荷分离法实现了对26NiCrMoV11-5、A508-Ⅲ和304不锈钢3种材料J阻力曲线的良好预测。

关键词： FAT方法全程本构关系 GTN模型有限元逆向法载荷分离法断裂韧性

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基于直通型CT试样测试方法的断裂韧度研究

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航空材料学报 2014年第6期34卷 67-74页

作者：姚瑶蔡力勋包陈石凯凯吴海莉西南交通大学力学与工程学院成都610031

依据ASTM用于CT试样获取断裂韧度载荷分离理论规则化方法提出量纲一载荷分离法,从而完善用于断裂韧度测试的载荷分离理论,且根据弹塑性有限元精细计算结果以及直通型CT变形几何关系,提出裂纹嘴张开位移与加载线位移的转换公式。采用不... 详细信息

依据ASTM用于CT试样获取断裂韧度载荷分离理论规则化方法提出量纲一载荷分离法,从而完善用于断裂韧度测试的载荷分离理论,且根据弹塑性有限元精细计算结果以及直通型CT变形几何关系,提出裂纹嘴张开位移与加载线位移的转换公式。采用不同初始裂纹长度CT钝裂纹试样对公式的有效性和精确性进行试验验证,进而实现对1Cr12Mo、30Cr2Ni4Mo V以及P91管材10Cr9Mo1VNb N三种合金直通型CT试样的JR阻力曲线测定,结果表明,试验值与公式计算值的最大相对误差均在5%以内。

关键词：载荷分离法量纲相似直通型CT试样有限元分析 V0-VLL换算断裂韧度 J阻力曲线

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材料力学测试技术中的理论方法与实验应用

材料力学测试技术中的理论方法与实验应用

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作者：包陈西南交通大学

学位级别：博士

随着航空、高速铁路、化工、反应堆工程等的飞速发展,材料断裂性能的工程需求在新世纪迅速扩大。然而,传统断裂力学测试在载荷分离法、柔度法、测试标准的有效应用等方面仍存在一系列问题,一些问题仍具有突出的理论研究与工程应用价值... 详细信息

随着航空、高速铁路、化工、反应堆工程等的飞速发展,材料断裂性能的工程需求在新世纪迅速扩大。然而,传统断裂力学测试在载荷分离法、柔度法、测试标准的有效应用等方面仍存在一系列问题,一些问题仍具有突出的理论研究与工程应用价值。单轴应力应变曲线的便携测量对于实现工程构件材料力学性能的在役检测意义深远,基于硬度技术的压入法在该领域显示了良好的应用前景,但是现有方法尚不成熟,需要进一步完善。本文对材料断裂测试中的载荷分离法、柔度法以及基于压入技术的单轴应力应变曲线获取方法进行了深入系统的研究,重点完成了如下工作： 1.基于相似理论提出了无量纲化载荷分离理论,解决了现行载荷分离理论的量纲不对等问题。基于无量纲化载荷分离理论,发展了改进的分离参数Spb法,新方法有效消除了参考钝裂纹和标定点选择对试样裂纹长度预测的影响。应用新方法完成了Cr2Ni2MoV钢、A508-Ⅲ钢以及输气管道球阀焊接接头等工程材料的JIC、CTOD和CTOA测定,新方法的有效性和实用性得到了验证。根据对ASTM现行规范中载荷分离法的深入研究与创新进展,为金属材料准静态断裂韧度统一试验国家标准新版修订提出了增订的载荷分离法附录草案。 2.对柔度测试中现行转动修正方法存在的问题进行了细致研究,基于刚性铰链假设和功等效原理提出了适用于CT、SEB和SET三类试样的柔度转动修正方法。研究结果表明,由弹塑性有限元分析提出的三类试样转动半径计算公式比现行规范公式更为合理和有效；刚性转动对试样裂纹长度的柔度计算不产生附加影响,但对J积分计算结果的影响显著；对于在加载点测量位移的SEB试样无需进行柔度转动修正；在采用柔度法完成JIC测试时,合理的做法是仅对载荷-位移测量曲线进行柔度转动修正,无需对预测裂纹长度的测量柔度进行转动修正。对SEB试样和直通型CT试样提出了裂纹嘴张开位移同加载点(加载线)位移的弹塑性换算公式,使得从裂纹嘴张开位移测量中获得材料断裂韧性JIC有效可行,进而确保了现行材料断裂韧性测试标准在该技术领域的完整性。 3.对SEB试样和CT试样提出了测算裂纹长度和等效弹性模量的统一简化公式；修正了柔度法中塑性J积分增量迭代算式的不合理内容；为方便焊缝、复合材料等特殊分层材料的断裂性能测试,基于有限元分析提出了分层结构CT试样的柔度方法；提出了用于断裂性能测试的点触式高温柔度法,拓展了柔度法在高温测试环境中的应用；对不同版本的JIC和CTOD现行断裂测试标准进行了详细的差异比较,选取典型材料研究了不同测试标准对材料断裂性能评价的影响；基于柔度法的系统创新进展,提出了金属材料准静态断裂韧度统一试验国家标准新一轮修订版本中关于柔度法的推荐附录草案。 4.基于压入试验技术,发展了直接从球形压头载荷-压入深度曲线中获得材料单轴应力应变曲线的方法；根据A533-B钢、C40钢、316L不锈钢、退火Cu、0Cr18NiTi不锈钢和A105钢等材料的压入试验结果,新方法的有效性得到了验证。

关键词：断裂力学断裂韧性力学性能测试标准载荷分离法规则化法分离参数Spb法柔度法 CT试样 SEB试样 SET试样 J积分 CTOD CTOA 转动修正弹塑性换算高温断裂测试点触式高温柔度法压入试验技术单轴应力应变曲线

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异型试样疲劳与断裂性能测试方法研究与应用

异型试样疲劳与断裂性能测试方法研究与应用

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作者：贾琦西南交通大学

学位级别：硕士

随着土木工程、核反应堆、航空航天、生物力学、高速铁路、汽车、大型船舶等工程领域的快速发展,结构设计与安全评价急需大量准确可靠的材料疲劳与断裂性能。然而对于薄板、薄壁短管材料的低周疲劳性能测试以及包括小直径棒材等小尺寸... 详细信息

随着土木工程、核反应堆、航空航天、生物力学、高速铁路、汽车、大型船舶等工程领域的快速发展,结构设计与安全评价急需大量准确可靠的材料疲劳与断裂性能。然而对于薄板、薄壁短管材料的低周疲劳性能测试以及包括小直径棒材等小尺寸材料的断裂性能测试却难以有效开展。本文主要完成了如下工作： (1)对于符合Masing效应的材料,提出了一种获得循环本构关系的新方法,用转子材料B65A-S在300℃高温下的低周疲劳试验进行了验证。通过基于标定循环本构关系的有限元分析,建立了两种材料薄片漏斗试样平均应力到漏斗根部轴向应力、跨漏斗轴向测试应变到漏斗根部轴向应变的转换模型。对N18锆合金和SAPH440板材采用薄片漏斗试样进行了室温等幅低周疲劳试验,基于疲劳损伤等效原理,建立了用于估算N18和SAPH440材料疲劳寿命的Manson-Coffin模型和循环应力应变方程。并完成了SAPH440材料等直圆棒试样的低周疲劳试验,证明了采用薄片漏斗试样的低周疲劳测试新方法具有较高的精度。 (2)研究设计了具有较好对中性的对中夹头,实现了16Mn圆棒试样不同直径和不同裂纹深度下的的断裂韧性测试。基于有限元分析得到了预测裂纹长度的统一柔度公式。探讨了现有相关计算公式的差异,对等价能量法用于环状裂纹圆棒试样进行了研究。采用双引伸计测轴向位移、拍照等面积法计算最终裂纹长度,解决了裂纹扩展偏心所带来的影响。有限元计算证明载荷分离理论对于该试样成立,提出了几何函数G(a/R)的表达式,采用规则化方法处理得到各试样J积分与裂纹扩展量△a的变化曲线。同时用标准SEB试样完成了16Mn材料的断裂韧性测试,结果表明两种方法得到结果接近。 (3)从Ramberg-Osgood模型推导出Chaboche本构模型,推导公式用于ANSYS计算中,得到了J积分与裂尖张开位移的关系,发展了一个更精确的考虑材料硬化影响的JIC有效性判定公式。 (4)利用自研制高温夹具完成了Zr-1Nb合金和Zr-4合金薄壁短管试样不同温度下的单轴拉伸和375℃下的等幅低周疲劳试验。研究了温度和应变速率对拉伸性能的影响,以及不同温度下材料的循环特性。基于试验数据,给出了两种锆合金的单轴和循环本构关系及M-C寿命估算模型。 (5)完成了STM528转子材料室温和300℃下的单调拉伸和等幅低周疲劳试验,以及室温下的疲劳裂纹扩展速率和准静态断裂韧度试验。获得了STM528的单调本构关系及Manson-Coffin寿命估算模型,并得到了STM528材料疲劳裂纹稳定扩展阶段的Paris律及准静态断裂韧度。

关键词：低周疲劳断裂韧性有限元分析薄片漏斗试样薄壁管环状裂纹圆棒试样本构关系有效性条件载荷分离法寿命估算柔度公式锆合金转子材料

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用于获取金属材料延性断裂韧性的非标准试样测试方法研究

用于获取金属材料延性断裂韧性的非标准试样测试方法研究

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作者：姚瑶西南交通大学

学位级别：硕士

随着航空、核电、高铁、石油工程的发展,与工程安全密切相关的新型材料断裂疲劳性能及其获取方法研究受到了广泛重视,在获取材料断裂韧性的测试方法中,柔度法和载荷分离法已被国内外断裂测试规范列入推荐。鉴于现行规范中应用弯曲试样... 详细信息

随着航空、核电、高铁、石油工程的发展,与工程安全密切相关的新型材料断裂疲劳性能及其获取方法研究受到了广泛重视,在获取材料断裂韧性的测试方法中,柔度法和载荷分离法已被国内外断裂测试规范列入推荐。鉴于现行规范中应用弯曲试样获取断裂韧性尚存在问题和欠缺,本文主要完成了如下工作： (1)基于有限元精细分析提出了一套应用于直通型紧凑拉伸试样(front-face compact tension, FFCT)和三点弯曲试样(front-face single edged bending, FFSEB)加载线位移VLL与裂纹嘴张开位移V0之间的COD换算公式,新公式可用于非标准试样J积分塑性分量的计算,是金属延性材料断裂韧性国家测试标准(草案)最新推荐的方法要点。 (2)鉴于ASTM断裂韧性测试规范中推荐的载荷分离方法尚不能适用于FFCT和FFSEB试样且基础理论存在量纲不对等问题,本文提出了一套新的无量纲载荷分离表达式和相关公式,根据修正的载荷分离理论完善了用于FFCT和FFSEB试样的材料断裂韧性测试的载荷分离方法,基于FFCT试样实现了汽轮机低压转子材料1Cr12Mo、30Cr2Ni4MoV以及P91管材10Cr9Mo1VnBn三种材料的断裂韧性测试和JR阻力曲线测定；基于1/2TFFCT试样实现了A508-Ⅲ钢的断裂韧性测试；基于FFSEB试样实现了P91管材10Cr9Mo1VnBn的断裂韧性测试和JR阻力曲线测定。 (3)针对用于管道材料断裂韧性评定、具有低约束特性的单边裂纹拉伸(Single Edged Tension, SET)试样,建立了J积分的增量塑性功算式和塑性因子算式,提出了面向SET试样的无量纲载荷分离法,并应用新方法完成了汽轮机低压转子材料30Cr2Ni4MoV、电站用P92管道钢以及5083-H112铝合金SET试样断裂韧性值和J阻力曲线测定。 (4)基于有限元计算获得到了销钉式和夹持式SET试样的柔度计算公式。为了适应不同载荷形式和约束水平下SET柔度测试要求,对具有偏心为0.25W和0.5W的SET试样也给出了柔度计算公式。

关键词：有限元分析 FFCT试样 FFSEB试样 SET试样载荷分离法 COD换算断裂韧性 J阻力曲线无量纲载荷分离法规则化法试验标准

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汽轮机转子钢断裂韧度试验方法的研究

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大型铸锻件 2021年第2期 49-51,54页

作者：代海燕田宇王丽艳李明君哈尔滨汽轮机厂有限责任公司哈尔滨150046

采用载荷分离法和多试样法对汽轮机某高压转子钢材料在高温下的断裂韧度值进行了测试,讨论了载荷分离法测断裂韧度的可靠性,并与传统的多试样法进行了对比。

关键词：断裂韧度载荷分离法多试样法 J-Δa阻力曲线

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