薄试样J积分断裂阻力曲线试验方法研究

对厚度分别为３ｍｍ和５ｍｍ三种不同几何形状试样的Ｊ积分断裂阻力曲线试验测定，针对薄试样的Ｊ＿Ｒ－Ａ（Δａ）断裂阻力曲线试验方法，进行了试样几何尺寸无关性、加载方式无关性等试验研究，为该方法的普遍应用提供了依据。

高温后混凝土断裂韧度阻力曲线的权函数求解

基于虚拟裂缝黏聚应力分布,采用解析法与权函数法,对高温后混凝土断裂全过程的裂缝扩展阻力曲线进行求解.试验采用楔入劈拉法,设置20～600℃共10组温度.混凝土断裂全过程划分为四个部分,裂缝黏聚应力按照Petersson及CEB-FIP Model 1990两类双线性软化本构曲线分布.结果表明：断裂韧度阻力曲线随裂缝扩展长度的增加而增长,但随温度的上升呈下降趋势;解析法与权函数法计算结果吻合较好;软化本构曲线对断裂韧度阻力曲线的形状有明显影响.

单试样卸载柔度法测定X70管线环焊缝断裂韧性阻力曲线

为了预防X70管线环焊缝受塑性变形时的失效,采用单试样卸载柔度法对基于应变设计的X70管线环焊缝的焊缝金属及热影响区进行单边缺口拉伸试验,获得了裂纹延性扩展过程的断裂韧性阻力曲线,并对热影响区试样的试验结果进行了有效性验证。结果表明,焊缝金属和热影响区试样的断裂阻力曲线分别为δ=1.348 55(Δa)^(0.643 34)和δ=1.600 42(Δa)^(0.709 99),热影响区试样的断裂始距焊缝熔合线0.5 mm以内,试验结果为管线基于应变设计和工程临界评价提供了依据。

X70管线钢管环焊接头在低约束条件下的断裂韧性

针对基于应变设计的X70管线钢管,采用单边缺口拉伸试验对该钢钢管环焊缝金属及热影响区的裂纹尖端张开位移进行研究,获得了裂纹延性扩展过程的断裂阻力曲线,并对热影响区试样的试验结果进行了有效性验证。结果表明:热影响区试样的裂纹尖端距熔合线的距离在0.5mm以内,焊缝金属和热影响区试样的断裂阻力曲线分别为δ=1.395 78(Δa)0.783 35,δ=1.553 38(Δa)0.821 75;采用单边缺口拉伸试验能准确测出管线钢环焊接头在低约束条件下的断裂韧性;试验结果可以为管线基于应变设计和工程临界评价提供依据。

Gurson模型参数对管道裂纹扩展的影响分析

破前漏(LBB)技术广泛应用于核电厂的高能管道上,管道在复杂工况下的裂纹稳定性是LBB研究的核心问题之一,而管道材料的断裂阻力曲线(J-R曲线)是其稳定性分析的重要基础.本文以铁素体钢A533B为研究对象,拟采用Gurson损伤模型模拟紧凑拉伸试样在拉力作用下的断裂过程,并研究Gurson模型参数对计算结果的影响.计算结果表明:材料的初始孔隙率f_0对计算结果的影响最大,当孔隙率逐渐增大,裂纹扩展向失稳发展,而临界孔隙率f_N仅影响裂纹初步扩展的J值;其次的影响参数是载荷步控制参数α,随着α增大,裂纹扩展模拟朝着稳定与收敛方向发展.本文的模拟结果可用于确定材料的Gurson模型参数,为管道的裂纹扩展分析作基础.