计算韧性断裂传播阻力的颈缩区模型

报告了对用销钉加载、双面开槽的双悬臂梁试件拉伸撕裂试验测定韧性断裂传播阻力的试验方法的改进，提出了描述韧性断裂传播问题的颈缩区模型：在平面应力条件下韧性裂纹传播路径的两侧，存在着总宽度为ｄｎ的颈缩区，实验表明该区内的平均应变εｎ仅仅取决于材料性能和试件厚度。根据这一模型导出了计算韧性断裂传播阻力的工程方法。进行了一系列对低碳钢的试验以改进试件的设计并考察颈缩区模型的合理性。

关于韧性断裂的颈缩区模型

报告了对计算韧性断裂传播阻力的颈缩区模型的进一步研究。对冲击加载下拉伸撕裂双悬臂梁试件断面的精密测量 ,再次证实颈缩区模型反映了韧性断裂传播过程的主要特征。与静载撕裂相比 ,动载撕裂时颈缩区宽度减小而区内平均应变增大 ,但颈缩区宽度系数k1和应变系数k2 的乘积nk则几乎与试件韧带厚度和加载速度无关 ,可看作韧性断裂传播阻力的材料常数。动载时阻力增大的主要原因是材料的应变率强化。颈缩区模型不仅提供了计算结构撞击破坏时韧性断裂所耗散能量的工程方法 。

聚碳酸酯断裂应变的研究

本文用国产聚碳酸酯板材。制成简单拉伸试样,研究了屈服后的变形特征,提出了聚碳酸酯断裂应变的概念,并进行实验测定。本文研究表明:聚碳酸酯断裂应变,表示了材料的抗断裂性能。应作为一种力学性能指标。

Cr15Mn9Cu2Ni1N不锈钢的高温拉伸变形特性分析

利用热/力模拟试验机,对Cr15Mn9Cu2Ni1N不锈钢进行了950℃~1200℃高温范围内的拉伸试验;采用有限元方法对试样的均匀变形过程进行了分析。高温拉伸过程中,试样在达到最大应力后并不立即颈缩,而是还要经历一段宏观均匀变形后才颈缩。分析结果表明：最大应力之后,试样端部区域等效应力降低,横截面积收缩量减小,而中心区域横截面积收缩量增大,形成了潜在颈缩区;在应变速率敏感性的作用下,潜在颈缩区的变形抗力随应变速率的增大而增加,使变形不能在该区域集中,而转向其它位置,保持了试样的宏观均匀变形,且颈缩未在最大应力后立即发生;在高温拉伸条件下,材料应变速率敏感性的增大是颈缩延迟发生的主要原因,随着变形温度升高,应变速率敏感性增大,也使得试样颈缩前的均匀变形量增大。

拉伸试样颈缩过程中I1的分布函数

采用拉伸试样颈缩区应力方程的Bridgman解推导了颈缩区最小截面上的应力第一不变量I1的计算公式,并对EH50钢试样拉伸过程中颈缩区不同位置的应力分布进行了分析.结果表明,圆拉试样拉伸至不同颈缩程度时,应力第一不变量I1值从最小截面中心处到外边缘随r/a变化呈幂函数分布,颈缩区截面中心处I1随应变量呈线性增加,相关性方程:I1=517+1153ε.