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《哈尔滨工程大学》 2005年
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J_(IC)测试方法研究与某船体钢焊接结构的失效评定

尹建成  
【摘要】:本文对目前J_(Ic)测试方法中存在的几个主要问题进行了研究,对弹塑性断裂力学(EPFM)剩余强度分析方法和有缺陷结构完整性的评定方法R6进行了对比分析,并依据R6对按某艇焊接工艺施焊的某船体钢焊接结构进行了失效评定,得到的主要结论如下。 (1) Prantl提出的伸张区宽度与裂尖张开位移的比值(SZW/δ)和材料性能间的关系与试验结果吻合得较差,其根本原因在于其推导过程中采用的假设前后矛盾。SZW/δ值与流变应力近似呈线性关系,而不是正比关系。 (2) 通过对裂纹试样钝化过程的分析,基于D-B模型和J积分的路径无关性原理推导出一种新的钝化线方程,并采用某低合金钢的三种热处理状态对该钝化线方程进行了验证。结果表明,与现行标准中的钝化线方程相比,此方程与试验结果吻合得更好。 (3) 现行标准中规定的钝化线斜率太低,左界限线的偏置量过大,以及上界限线的限制太严格是造成高撕裂阻力材料的J(Ic)测试中难以得到有效数据的主要原因。提出采用新的钝化线方程,并适当放宽对△α_(min)和J_(max)的限制的建议,即取过△α=0.03mm处的钝化线的平行线为左界限线,将J_(max)=b_0σ_Y/6作为上界限线。 (4) 当采用J_(IC)/σ_Y作为表征最小韧带尺寸的参量时,系数α受材料强度影响较大,即α随材料强度的升高而增大;将J_(IC)/σ_Y换作J_(Ic)/E之后,系数α_E基本不受材料强度的影响,且各材料的α_E比较集中。此结果表明J_(Ic)/E更适合用作有效性条件中的参量。提出了一个新的有效性条件,经验证,该条件与试验结果吻合得很好。 (5) 基于EPFM剩余强度分析方法和R6评定准则建立的同一结构的剩余强度图差异较大。分析后认为,产生此差异的原因在于二者的失效准则不同,前者采用延性断裂韧度J_(IC)进行的评定实际上是启裂评定,而后者采用平面应变断裂韧度K_(IC)(或平面应力断裂韧度K_C)进行的评定实际上是失稳评定。 (6) 在静载条件下,该船体钢焊接结构中焊缝金属的抗断性能比船体
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:U671.8

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 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
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 贾琦;异型试样疲劳与断裂性能测试方法研究与应用[D];西南交通大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 钟伯明 ,魏嘉荃 ,李学彤;35CrMo三点弯曲直试样J=JIC判据有效性尺寸[J];大庆石油学院学报;1980年01期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 王者昌;;焊接应力变形原理若干问题的探讨(6)[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
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9 王者昌;;焊接应力变形原理若干问题的探讨(8)[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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4 马鸣龙;Mg-Y-MM-Zr合金组织及性能研究[D];北京有色金属研究总院;2011年
5 邱保文;X80管线钢韧性断裂研究与有限元模拟[D];武汉科技大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨晓峰;自升式平台传动系统及减速机的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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10 孙建阁;PQ600低合金高强钢焊接HAZ组织与性能研究[D];昆明理工大学;2008年
【同被引文献】
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5 钟伯明 ,魏嘉荃 ,李学彤;35CrMo三点弯曲直试样J=JIC判据有效性尺寸[J];大庆石油学院学报;1980年01期
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1 丁富连;李陈;;单试样卸载柔度法测定金属材料断裂韧度[A];第十四届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2008年
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中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 张芳;典型钢种高温疲劳裂纹扩展规律的试验研究与计算机模拟[D];浙江工业大学;2004年
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【二级引证文献】
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1 姚博;获取材料单轴本构关系的压入测试方法研究[D];西南交通大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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5 高怡斐;;金属材料断裂韧度试验方法新旧国标与相关国外标准的比较[A];2008全国MTS断裂测试研讨会论文集[C];2008年
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6 尼春雨;巧用数据有效性快速输入数据[N];中国电脑教育报;2005年
7 邹志宏;王某的行为是否成立犯罪中止[N];人民法院报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 尹建成;J_(IC)测试方法研究与某船体钢焊接结构的失效评定[D];哈尔滨工程大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
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2 杨卓青;907A钢及焊缝金属的J积分测试与剩余强度分析[D];哈尔滨工程大学;2005年
3 郝丽丽;907A钢焊接接头J_(IC)测试方法探讨与断裂行为分析[D];哈尔滨工程大学;2005年
4 周珲;线索提示对决策影响的实验研究[D];浙江师范大学;2012年
5 方银汇;高等学校战略管理研究[D];福建师范大学;2006年
6 贾琦;异型试样疲劳与断裂性能测试方法研究与应用[D];西南交通大学;2011年
7 刘德;金融市场成因探讨[D];西南交通大学;2002年
8 冯海山;基于区间证据理论的信息融合方法及其应用研究[D];杭州电子科技大学;2012年
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