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科研进展
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考虑裂尖约束效应的小尺寸CIET试样的延性断裂行为
发表时间:2017-01-17 阅读次数:1329次

        随着小尺寸构件和贵金属材料在核电、化工等领域的广泛应用,其延性断裂行为的准确评估在结构完整性分析中占据重要地位。

        事实上,材料的断裂阻力与试样裂纹尖端的约束水平相关。对于实际含裂纹的结构,其裂尖应力状态通常处于低约束水平,而试验中的试样一般具有较高拘束。把由高约束试样得到的试验结果应用到低约束含裂纹结构的断裂性能评价,会使得设计分析偏于保守,造成材料浪费。因此,如何将实验室得到的断裂阻力曲线用于精确评估实际含裂纹构件的断裂性能,成为结构完整性评估的重要研究内容。

        由于标准试样构型及加载装置等因素引起的较大尺寸的需求,无法用于小尺寸构件和贵重金属的断裂行为测试。本文开发了一种实际尺寸仅有一元硬币大小的含内侧边裂纹的C形拉伸(C-shaped inside edge-notched tension,CIET)小试样,用于断裂韧性及裂尖约束水平的分析,并成功建立基于J-Q-M三参数约束理论的约束修正J阻力曲线簇,进而可对任意约束水平的实际裂纹构件的延性断裂行为进行预测。

论文信息:Bao C, Cai LX, He GW, Dan C. Normalization method for evaluating J-resistance curves of small-sized CIET specimen and crack front constraints. International Journal of Solids and Structures 2016;94–95:60-75.