考虑裂尖约束效应的小尺寸CIET试样延性断裂行为*
包陈(通信作者),男,1982年出生,讲师。主要研究方向为结构完整性评价。
E-mail:bchxx@163.com
网络出版日期: 2017-01-20
基金资助
* 国家自然科学基金资助项目(11202174,11472228); 20160304收到初稿,20160718收到修改稿;
Ductile Fracture Behavior of Small-sized CIET Specimen Considering Crack Front Constraint Effect
Online published: 2017-01-20
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。
包陈 , 蔡力勋 , 但晨 , 何广伟 . 考虑裂尖约束效应的小尺寸CIET试样延性断裂行为*[J]. 机械工程学报, 2017 , 53(2) : 34 -44 . DOI: 10.3901/JME.2017.02.034
Key words: Southwest Jiaotong University; Chengdu 610031)
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