长输油气管道裂纹初始扩展特性

为了研究油气管道中裂纹扩展初始阶段曲折角度的影响因素,利用倾斜角度β=30°、45°、60°,应力比R=-1的退火预裂纹,考察了混合型应力下裂纹初始扩展过程中的扩展路线。在裂纹扩展实验前,首先在静载荷作用下测量了沿着预裂纹的位移分布。与另2种倾斜角度的预裂纹不同,当倾斜角度较小即β=30°时开口和滑移方向位移量的测量结果都小于理论值。根据最大切线应力准则对疲劳裂纹的曲折角度进行了预测,其结果是,对于β=45°、60°的预裂纹,根据位移量的理论计算值就可以准确地预测疲劳裂纹的曲折角度;对β=30°的预裂纹,由于倾斜角度较小导致裂纹表面接触,对疲劳裂纹的曲折角度产生影响。但此时根据实验测得的沿着裂纹的位移量,仍然可以用最大切线应力准则对裂纹的扩展路线作出准确的预测。