检索结果-内蒙古大学图书馆

原子能科学技术 2022年第1期56卷 186-192页

作者：周恒晖钟巍华宁广胜林虎杨文中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究部北京102413

断裂韧性是用于表征反应堆压力容器(RPV)钢脆性状态的重要指标。在开展相关研究时,由于辐照空间小等原因,一般采用小尺寸紧凑拉伸(CT)试样。为掌握CT试样尺寸变化对国产RPV钢断裂韧性测试结果的影响,对国产A508-3钢的不同尺寸CT试样进... 详细信息

断裂韧性是用于表征反应堆压力容器(RPV)钢脆性状态的重要指标。在开展相关研究时,由于辐照空间小等原因,一般采用小尺寸紧凑拉伸(CT)试样。为掌握CT试样尺寸变化对国产RPV钢断裂韧性测试结果的影响,对国产A508-3钢的不同尺寸CT试样进行了测试分析,采用beremin模型方法研究了尺寸效应对断裂韧性数据的影响,并建立了不同尺寸CT试样的断裂韧性数据归一化模型(TSM)。结果表明,同一温度下实验测得的断裂韧性值随试样尺寸的减小逐渐增大,不同样品通过标准方法得到的归一化数据存在偏差,本文建立的TSM可有效减小换算数据偏差。

关键词： A508-3钢断裂韧性尺寸效应 beremin模型数据归一化模型

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基于beremin模型的小冲杆试验技术估算Weibull参数的试样选取选取

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塑性工程学报 2016年第3期23卷 170-177页

作者：关凯书刘刚徐彤徐一飞华东理工大学承压系统安全科学教育部重点实验室上海200237 中国特种设备检测研究院北京100013

小冲杆试验技术可以利用小体积材料获取宏观材料的力学性能。提出基于beremin模型估算铁素体钢在韧脆转变区的Weibull参数(m,σu)的方法。为了研究选取此方法的试样类型,在韧脆转变区对4种不同试样类型进行试验。根据试验曲线对比、SEM... 详细信息

小冲杆试验技术可以利用小体积材料获取宏观材料的力学性能。提出基于beremin模型估算铁素体钢在韧脆转变区的Weibull参数(m,σu)的方法。为了研究选取此方法的试样类型,在韧脆转变区对4种不同试样类型进行试验。根据试验曲线对比、SEM(扫描电镜)分析和拟合曲线结果,得出0.5mm厚的CHSP试样(直线缺口小冲杆试样)是4种试样类型中最适合用于此方法的试样类型。同时证明了用基于beremin模型的小冲杆试验技术估算材料的Weibull参数的方法是可行的,并通过该方法实现了用小试样获取材料在韧脆转变区的累积失效概率。

关键词：小冲杆试验 beremin模型 Weibull参数断裂韧性

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基于beremin模型小尺寸试样预测RPV用钢断裂韧性的研究

基于Beremin模型小尺寸试样预测RPV用钢断裂韧性的研究

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作者：尹梦乐合肥工业大学

学位级别：硕士

铁素体钢的韧性脆性转变现象一直以来都是学术界和工程界研究的热门课题，目前已经有许多标准颁布出来，用于为工程结构的安全评估提供指导和参考。然而检测断裂韧性的试验技术在实际应用上仍存在阻碍，其中之一就是试样尺寸较大，导致... 详细信息

铁素体钢的韧性脆性转变现象一直以来都是学术界和工程界研究的热门课题，目前已经有许多标准颁布出来，用于为工程结构的安全评估提供指导和参考。然而检测断裂韧性的试验技术在实际应用上仍存在阻碍，其中之一就是试样尺寸较大，导致设施难以提供足够的试验材料。本文对使用小尺寸试样估计材料断裂韧性的方法进行了研究，研究期间的内容和成果总结如下：　　1.收集并整理了多种基于冲击功的经验公式，并用四种常用RPV材料的冲击功数据对经验公式的准确性进行了研究。结果表明T28J可以比T41J更准确的反映参考温度的变化。冲击功-断裂韧性关系式本身很难准确的描述断裂韧性的下限或者中值，选择合适的冲击功-断裂韧性关系式，并与主曲线法相结合来估计参考温度是更准确的方法。　　2.用有限元分析的方法模拟了三点弯曲试样和紧凑拉伸试样的断裂韧性试验，并用模拟分析的数据对beremin模型参数的标定方法进行了研究。研究中提出了一种用MonteCarlo方法模拟大量断裂韧性数据并标定参数的方法，研究计算表明基于大量模拟数据的方法可以保证标定出的参数不会因断裂韧性试验数据的误差而产生较大的变化。　　3.将使用模拟断裂韧性数据标定出的参数应用于韧性转换模型，用来研究韧性转换模型在校正小试样导致的断裂韧性偏差上的效果，研究结果证明了标定的参数可用于以应变修正beremin模型建立的韧性转换模型。在研究中提出了一种基于等σw/σu的韧性转换模型，用来消除不同试样标定的beremin模型参数的差异，同时保证估计出的参考温度的准确性。

关键词： RPV用钢断裂韧性参数标定 beremin模型

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基于beremin模型的国产反应堆压力容器材料断裂韧性模拟及试验表征

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电子技术应用 2024年第S1期50卷 50-54页

作者：尹祁伟 Jeremy Hure 罗英董元元杨志海闫萌中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室四川成都610213 CEA Saclay Service d’Etudes des MatériauxIrradiésPalaiseau Gif-sur-Yvette 91191 中国核动力研究设计院反应堆燃料与材料重点实验室四川成都610213

为对反应堆压力容器材料的断裂行为进行描述及概率预测,使用0.5英寸厚度CT试样进行了断裂韧性试验,并对韧性试样进行了有限元数值模拟分析,通过将试验结与数值模拟结合,获得材料的beremin模型参数,并使用获得参数的beremin模型对材料的... 详细信息

为对反应堆压力容器材料的断裂行为进行描述及概率预测,使用0.5英寸厚度CT试样进行了断裂韧性试验,并对韧性试样进行了有限元数值模拟分析,通过将试验结与数值模拟结合,获得材料的beremin模型参数,并使用获得参数的beremin模型对材料的不同类型的断裂概率进行研究。研究结果表明,数值模拟获得的最大张开应力的位置与试验断裂起裂点的位置较为吻合,beremin模型预测结果对Ⅰ型断裂的符合性较好,对Ⅰ型加Ⅱ型混合断裂的适用性需要进一步的研究。

关键词：断裂韧性 beremin模型混合断裂

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基于小尺寸试样的主曲线参考温度T_0的确定方法

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压力容器 2011年第7期28卷 17-23页

作者：曹昱澎惠虎轩福贞华东理工大学机械与动力工程学院承压系统与安全教育部重点实验室上海200237

采用16MnR钢进行了标准1英寸,0.5英寸和预制裂纹的夏比尺寸三点弯试样的断裂韧性试验,得到了试样尺寸对主曲线参考温度T0的影响。发现0.5英寸试样在满足ASTM E1921标准的情况下,所确定的T0明显低于标准1英寸试样确定的T0,表明ASTM E192... 详细信息

采用16MnR钢进行了标准1英寸,0.5英寸和预制裂纹的夏比尺寸三点弯试样的断裂韧性试验,得到了试样尺寸对主曲线参考温度T0的影响。发现0.5英寸试样在满足ASTM E1921标准的情况下,所确定的T0明显低于标准1英寸试样确定的T0,表明ASTM E1921限定试样变形极限的M值不够保守,且夏比尺寸试样无法计算T0。提出了beremin模型的拘束度修正,经过修正大幅缩小了小尺寸试样确定的T0与1英寸试样确定的T0之间的差异。

关键词：主曲线 beremin模型拘束度韧脆转变

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一种完全基于数值模拟的断裂失效概率分析方法

一种完全基于数值模拟的断裂失效概率分析方法

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作者：孟临凡西安理工大学

学位级别：硕士

A508-Ⅲ钢为压力容器标准用材,现有研究结果表明其具有一个明显的韧脆转变区,在此温度范围内,实验测试所得断裂韧性呈现强烈的温度相关性和高度分散性。本文以PCVN、W、0.5CT和1CT试样为研究对象,基于数值模拟对A508-Ⅲ钢韧脆转变区内... 详细信息

A508-Ⅲ钢为压力容器标准用材,现有研究结果表明其具有一个明显的韧脆转变区,在此温度范围内,实验测试所得断裂韧性呈现强烈的温度相关性和高度分散性。本文以PCVN、W、0.5CT和1CT试样为研究对象,基于数值模拟对A508-Ⅲ钢韧脆转变区内断裂韧性和累积失效概率进行分析。基于J-Q理论将试样在加载过程中的裂纹尖端应力场分为三个阶段:小应变阶段、过渡阶段和有限应变阶段,并系统分析各阶段裂纹尖端应力场强度特征曲线。在有限元模拟中抑制裂纹扩展,基于J阻力曲线和流入裂纹尖端的能通量等理论判定断裂韧性分布区间。引入虚半径和实半径的概念,实现断裂韧性分布区间求解精度的进一步提升,并简要分析了实半径的影响因素。使用断裂韧性区间上界取代断裂韧性尺寸参数判定累积失效概率,与断裂韧性实验数据预测的累积失效概率曲线基本吻合,而且累积失效概率分布曲线和KJCvs Weibull应力曲线高度一致,反映了试样在加载过程中约束度的变化。对beremin模型参量进行简要分析,m和σu的取值主要取决于试样的组合,同一试样选择不同的试样进行组合求解得到的参量也基本不同,对于0.5CT试样,m取值在4～30范围内,但是对于累积失效概率的判定并没有影响,在累积失效概率为0.6附近时,对应的断裂韧性基本相等。

关键词：断裂韧性 J-Q理论 beremin模型失效概率实半径

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16MnDR钢韧脆转变区内的断裂韧性预测方法的研究

16MnDR钢韧脆转变区内的断裂韧性预测方法的研究

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作者：陈增合肥工业大学

学位级别：硕士

断裂韧性是进行压力容器缺陷评定的一个必要指标。压力容器用铁素体钢具有一个明显的韧脆转变区,在这个温度范围内,其断裂韧性会表现出高度的分散性和强烈的温度相关性,导致这一力学参量的表述和数值确定非常困难。国外早在数十年前就... 详细信息

断裂韧性是进行压力容器缺陷评定的一个必要指标。压力容器用铁素体钢具有一个明显的韧脆转变区,在这个温度范围内,其断裂韧性会表现出高度的分散性和强烈的温度相关性,导致这一力学参量的表述和数值确定非常困难。国外早在数十年前就对其国内压力容器用铁素体钢展开了大量试验研究,并取得了不错的成果。但国内在这方面起步较晚,国产钢种的试验数据匮乏,研究进展要相对落后于国外。本文以国产低温压力容器用铁素体钢16MnDR钢为研究对象,采用其拉伸试验、夏比冲击试验和断裂韧性试验数据,进行了铁素体钢韧脆转变区断裂韧性预测方法的研究,主要内容与结论如下:（1）使用主曲线法对16MnDR钢的断裂韧性试验数据进行了分析,分别采用单温度法和多温度法计算了参考温度T0,研究了不同测试温度个数和组合对T0值的影响,验证了主曲线法可以准确预测16MnDR钢韧脆转变区断裂韧性的分布。（2）收集了国际上广泛认可的夏比冲击功与断裂韧性间的经验关系式,根据16MnDR钢的夏比冲击试验数据,分析了各关系式预测值的准确性,并研究了基于预测结果和冲击试验数据计算16MnDR钢参考温度T0的方法。（3）使用ABAQUS软件建立16MnDR钢的三点弯曲试样有限元模型,完成断裂韧性试验有限元模拟,分析比较了模拟结果与试验结果,验证了有限元分析用于预测16MnDR钢断裂韧性的有效性。（4）基于有限元分析结果和主曲线法,提出了一种新的16MnDR钢韧脆转变区断裂韧性的预测方法。（5）使用Minami法完成了16MnR钢-70℃和-80℃下的beremin解理断裂局部法模型参量的标定,并使用标定后的beremin解理断裂局部法模型预测了16MnDR钢韧脆转变区断裂韧性累积失效概率的分布。

关键词：断裂韧性主曲线法经验关系式有限元分析 beremin模型

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淡水冰的断裂韧度和破坏行为研究

淡水冰的断裂韧度和破坏行为研究

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作者：管魁卿西安理工大学

学位级别：硕士

随着对各类水域的开发利用和保护,相关的人的活动和水上工程的建设都越来越和冰息息相关。冰的形成和破坏对人身安全和工程的安全都产生了很大的影响,因此对冰的破坏开展研究具有重要的应用价值。另外,由于冰对地理环境条件非常敏感,地... 详细信息

随着对各类水域的开发利用和保护,相关的人的活动和水上工程的建设都越来越和冰息息相关。冰的形成和破坏对人身安全和工程的安全都产生了很大的影响,因此对冰的破坏开展研究具有重要的应用价值。另外,由于冰对地理环境条件非常敏感,地理环境因素不同,冰的物理和力学性质有很大差异,对冰断裂的研究尚未形成普适的理论和结论。本文将对淡水冰的断裂韧度和破坏形式进行较为系统的研究。第一部分:详细阐述了人造淡水冰制备过程。对实验过程中所需要的仪器设备和实验的具体步骤方法做出说明。介绍了实验所需的三点弯试样和单轴压缩试样的具体加工过程。利用质量-体积法测量不同温度冰的密度,结果在0.867g/cm3～0.908g/cm3,表明不同温度冰的密度差异不大。第二部分:断裂韧度测试实验。采用标准尺寸三点弯曲试件测定人造淡水冰的断裂韧度。制冰温度为-25℃、-30℃、-35℃和-40℃,加载速率为 0.3mm/min、2.1mm/min 和19mm/min,试样的a/W值分别为0.45和0.55,共测试145个试样。结果显示:(1)加载速率较大时冰的断裂韧度测量值离散性不大,而加载速率较小时断裂韧度测量值比较分散,但总的趋势都是随着加载速率的增大而减小。(2)制冰温度变化对冰的断裂韧度影响显著,各种加载速率下随着制冰温度的降低,冰断裂韧度都会增大,而W对实验结果的影响不明显。第三部分:单轴压缩实验。实验采用长方体试件;制冰温度为-30℃、-35℃和-40℃;实验的应变速率范围为9.26x10-6S-1～1.11×10-2S-1;实验开展225组。根据实验数据,分别得到人造淡水冰的应力-应变曲线和对应的不同破坏形态。结果显示冰试样主要表现为鼓胀、剪切和劈裂三种主要破坏形式。另外,分析了应变速率和温度对单轴压缩强度的影响。结果表明:在低应变速率时,冰抗压强度随应变速率的增大而增大,冰试样主要呈现为韧性破坏模式;中应变速率时,会产生抗压强度峰值,冰试样呈现为韧-脆转化破坏;高应变速率时,冰试样呈现为脆性破坏模式。实验发现冰单轴抗压强度会随着弹性模量增大而增大,二者基本成比例关系且不受制冰温度的影响。第四部分:应用弹塑性本构对三点弯试样模型进行有限元模拟。采用Ludwik硬化模型,计算不同a/W值和不同制冰温度下三点弯试样的三维J积分及Weibull应力;根据实验所测得的冰断裂韧度数据,采用Minami标定法完成beremin局部法模型的标定,并用标定后的beremin局部法模型预测了淡水冰的断裂韧度累计失效概率分布情况。结果显示实验与预测曲线总体较为吻合。

关键词：淡水冰断裂韧度三点弯曲实验单轴压缩实验有限单元法 beremin模型

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