设为首页 - 加入收藏
广告 1000x90
您的当前位置:黄大仙78345救世报网 > 局部失效 > 正文

基于局部法低合金高强结构钢断裂韧性预测与失效分析

来源:未知 编辑:admin 时间:2019-08-04

  低合金高强钢是压力容器、桥梁和大型钢结构工程中常用的材料,但由于服役环境和受到冲击载荷等因素,材料突然的脆性断裂导致很多重大的事故的发生。材料内部不均匀显微组织和缺陷,以及材料解理断裂行为比较复杂,导致标准试样测得的断裂韧性具有极大的离散性。因此,采用单一断裂参数描述材料裂纹尖端区域的特性不准确,使得对结构的断裂行为准确预测更加困难。考虑断裂控制区局部损伤准则的局部法模型为研究上述问题提供了新的研究思路及方法。本文基于局部法理论,以国内常用的低合金高强钢Q390为研究对象,研究高强钢的断裂机理与失效预测。主要研究内容如下:(1)对低合金高强度结构钢Q390进行摆锤冲击试验,及对冲断试样断口进行扫描电镜试验,研究Q390的冲击性能。用双曲正切函数和Bohzmann函数两种方法拟合出材料的韧脆转变曲线,韧脆转变温度区间大约在-60℃-20℃;计算出冲击试验的特征温度T28J =-49.07℃和T41J=-41.48℃,估算材料的韧脆转变温度约为-30℃及韧脆转变温度附近的断裂韧性试验的推荐温度约为-65℃。(2)基于主曲线法研究材料断裂韧性的分布规律,利用冲击试验结果和经验公式确定材料的主曲线%置信区间内的断裂韧性分散带;估算断裂韧性推荐试验温度,按照标准ASTME1921中规定的步骤计算材料的主曲线,验证上面经验公式计算结果的准确性,证明此标准也适用于国产的低合金结构钢。(3)通过有限元仿真模拟冲击试验过程,利用冲击试验结果验证模拟的正确性,并得到J积分随冲击速度的增加而增加;建立三点弯曲模型,模拟断裂韧性试验,拟合断裂韧性与威布尔应力之间的本构关系,标定局部法模型参数,建立模型。J积分随着试样尺寸和预制裂纹长度的增加而减小;温度对J积分的影响较小。(4)分析温度和样本数据大小对局部法参数的影响:-40℃以下,温度对局部法参数的影响小;温度超过-40℃,局部法模型参数随温度的上升而增大。试验数据的样本大小决定局部法参数的离散程度,样本个数超过200个,标定的局部法参数变化波动较小,随机取样标定的局部法参数在50%的置信区间内。

  曹昱澎;惠虎;贺寅彪;李辉;;韧脆转变区夏比冲击试验的数值模拟研究[J];化工机械;2014年02期

  茹忠亮;朱传锐;赵洪波;;裂纹扩展问题的改进XFEM算法[J];工程力学;2012年07期

  王元清;胡宗文;石永久;周晖;陈宏;;结构钢厚板低温冲击韧性试验研究[J];哈尔滨工程大学学报;2010年09期

  杜海军;赵德文;杜林秀;刘相华;;Q390高强低合金厚板控制轧制工艺[J];东北大学学报(自然科学版);2008年07期

  Fumiyoshi Minami;Transferability of Charpy Absorbed Energy to Fracture Toughness Based on Weibull Stress Criterion[J];Journal of Materials Science & Technology;2005年01期

  荆洪阳,徐连勇,霍立兴,张玉凤;韧-脆转变温度区间内焊接接头断裂韧度预测[J];焊接学报;2004年01期

  荆洪阳,刘秀国,霍立兴,张玉凤;动载下焊接接头断裂行为预测[J];焊接学报;2001年06期

  荆洪阳,霍立兴,张玉凤,南二三吉;焊接接头脆性断裂的局部法研究[J];压力容器;1999年05期

  张玉凤,霍立兴,刘文革;焊缝解理断裂评定的局部法[J];天津大学学报;1995年01期

  王元清;廖小伟;张子富;刘希月;邢海军;;输电线铁塔钢材的低温力学和冲击韧性试验[J];哈尔滨工业大学学报;2015年12期

  金峤;孙泽宇;孙威;;内压波动下的CO_2管道轴向表面裂纹疲劳扩展研究[J];工程力学;2015年05期

  高淑玲;史宏飞;王海超;;基于扩展有限元法的应变硬化材料ECC的断裂破坏仿真分析[J];应用基础与工程科学学报;2015年02期

  徐建新;曹旋;卿光辉;;状态向量的扩展有限元方法研究[J];力学与实践;2015年02期

  陈白斌;李建波;林皋;;基于X-SBFEM的裂纹体非网格重剖分耦合模型研究[J];工程力学;2015年03期

  江守燕;杜成斌;顾冲时;陈小翠;;求解双材料界面裂纹应力强度因子的扩展有限元法[J];工程力学;2015年03期

  王元清;刘希月;石永久;;960 MPa高强度钢材及其焊缝低温冲击韧性试验研究[J];建筑材料学报;2014年05期

  施明光;徐艳杰;钟红;Ean Tat Ooi;张楚汉;;基于多边形比例边界有限元的复合材料裂纹扩展模拟[J];工程力学;2014年07期

  杨志锋;周昌玉;代巧;;基于扩展有限元法的弹塑性裂纹扩展研究[J];南京工业大学学报(自然科学版);2014年04期

  李婧;赵德文;刘相华;隋鹤龙;顾林豪;杜林秀;;Q345E-Z35高强度特厚钢板的研制[J];轧钢;2009年01期

  徐红伟;张立;方园;陈其伟;;中等厚度连铸板坯中心宏观偏析特性研究[J];冶金分析;2007年10期

  王元清;奚望;石永久;;钢轨钢材低温冲击功的试验研究[J];清华大学学报(自然科学版);2007年09期

  曹建春;刘清友;雍岐龙;孙新军;;铌对高强度低合金钢的组织和强化机制的影响[J];钢铁;2006年08期

  ;Effects of low temperature on properties of structural steels[J];Journal of University of Science and Technology Beijing(English Edition);2004年05期

  彭自强,李小凯,葛修润;广义有限元法对动态裂纹扩展的数值模拟[J];岩石力学与工程学报;2004年18期

  赵建平,张秀敏,沈士明;材料韧脆转变温度数据处理方法探讨[J];石油化工设备;2004年04期

  肖洪天,岳中琦;用边界元方法分析复合材料中的裂纹问题[J];计算力学学报;2003年06期

  周昌玉,夏翔鸣;CrMo钢材料韧脆转变温度曲线的回归分析[J];压力容器;2003年06期

  陈胜宏,汪卫明,徐明毅,邹丽春;小湾高拱坝坝踵开裂的有限单元法分析[J];水利学报;2003年01期

  O、E、okorafor;陈洵;;M2和H13合金工具钢的断裂韧性[J];国外金属热处理;1987年05期

  陈棣华;贾安东;单平;;第四讲 断裂韧性的测试[J];焊接技术;1987年04期

  尹光志,李贺,张文卫;岩石Ⅰ、Ⅱ复合型断裂判据的研究[J];重庆大学学报(自然科学版);1988年05期

  蒋幼梅,张玮,薛文龙;若干化学钢化玻璃的断裂韧性[J];玻璃与搪瓷;1988年03期

  冯忠信,张建中,陈新增;表面强化处理钢的疲劳断裂韧性[J];西安交通大学学报;1988年05期

  吴珍志;卢德明;;断裂力学在模具中应用的几个问题[J];山东工业大学学报;1988年03期

  赵明久;李国彬;李香芝;;锻造白口铁断裂韧性的研究[J];河北冶金;1988年03期

  周德余;凤佩华;;用紧凑拉伸试样研究断裂韧性值随加载速率的变化[J];钢铁研究;1988年03期

  段树金;;关于岩石的断裂韧性测试[A];岩石力学与工程应用——河北省岩石力学与工程学会学术研讨会论文集[C];1990年

  姚瑶;蔡力勋;包陈;石凯凯;;基于SENT试样获取材料断裂韧性的载荷分离法研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

  尹凯;于志成;矫桂琼;;一种减小复合材料层板Ⅱ型层间断裂韧性测试值离散度的改进方法[A];复合材料的现状与发展——第十一届全国复合材料学术会议论文集[C];2000年

  刘瑞堂;姜风春;刘殿魁;;应力波载荷作用下材料断裂韧性测试技术研究进展[A];Hopkinson杆实验技术研讨会会议论文集[C];2007年

  刘文庆;李强;张耀强;姜秉元;;不同泊松比复合材料层板应力强度因子的计算和断裂韧性[A];第十四届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2001年

  王丽宇;鹿振友;赵广杰;;水分解吸过程中木材的断裂韧性[A];北京力学学会第12届学术年会论文摘要集[C];2006年

  赵威;南宁;周春生;饶平根;;切口宽度对3Y-TZP陶瓷断裂韧性的影响[A];第十九届全国高技术陶瓷学术年会摘要集[C];2016年

  邵芬;刘晓菊;;预处理对D406A钢组织和断裂韧性的影响[A];陕西省机械工程学会理化检验分会第九届年会论文集[C];2013年

  周益春;龙志林;郑学军;;涂层和薄膜界面断裂韧性的SEM测试和原位观察[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年

  孙明军;夏小明;卞皓;;不同加载路径硅钢板断裂韧性研究[A];第八届(2011)中国钢铁年会论文集[C];2011年

  邹吉权;超高强度钢及其焊接接头的断裂行为研究[D];天津大学;2009年

  韩豫;应变强化奥氏体不锈钢制压力容器工艺研究及其在典型介质环境中的性能评价[D];合肥工业大学;2012年

  周何乐子;环氧树脂纳米复合材料韧性和粘接性能的研究[D];华中科技大学;2017年

  包陈;材料力学测试技术中的理论方法与实验应用[D];西南交通大学;2011年

  邓伟;低碳贝氏体管线钢轧制工艺及组织性能研究[D];东北大学;2011年

  杨小军;CFRP-木材复合材界面力学特性研究[D];南京林业大学;2012年

  李春燕;锆铜基块体非晶合金的强韧化研究[D];兰州理工大学;2013年

  陈振坤;纳米填料改性环氧树脂低温力学性能研究[D];中国科学院研究生院(理化技术研究所);2009年

  石小磊;第二相对复相结构陶瓷力学性能的影响研究[D];大连理工大学;2010年

  岳梦龙;基于局部法低合金高强结构钢断裂韧性预测与失效分析[D];东北大学;2017年

  刘新超;层状ZrB_2-SiC/SiC复合材料的制备与性能研究[D];山东理工大学;2018年

  张贺;基于原位观测的交变载荷对结构材料断裂韧性的影响研究[D];吉林大学;2018年

  崔金平;基于亚微米尺度超尖V切口的SEVNB法对陶瓷断裂韧性可靠评价的研究[D];华南理工大学;2018年

  余美芳;核反应堆压力容器用钢及其结构的断裂韧性研究[D];天津大学;2016年

  李启志;木、竹材料的Ⅲ型层间断裂韧性的测试与研究[D];安徽农业大学;2016年

  夏文静;三种不同嵌体修复材料断裂韧性的对比研究[D];南昌大学;2017年

  管国阳;湿热环境下复合材料的混合型层间断裂韧性[D];西北工业大学;2001年

  李朋朋;强度失配约束对管线钢断裂韧性影响的数值模拟研究[D];中国矿业大学;2017年

本文链接:http://sesdagreat.com/jubushixiao/450.html

相关推荐:

网友评论:

栏目分类

现金彩票 联系QQ:24498872301 邮箱:24498872301@qq.com

Copyright © 2002-2011 DEDECMS. 现金彩票 版权所有 Power by DedeCms

Top