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结构钢焊接接头的J_(IC)测试方法研究

王俊  
【摘要】:本论文采用16Mn及907A钢不同尺寸的试样进行了J积分测试,研究了延性断裂韧度的测试方法。研究表明,目前的J积分测试方法存在许多问题,例如钝化线方程、J_(IC)的确定方式、J_(IC)有效性及试样尺寸的平面应变条件的检验规则等,本文对上述问题进行了讨论并提出了相应的解决办法。 用Visual FoxPro6.0编制了断裂韧度试验数据管理系统,该系统可用于试验数据的计算、存储和管理。 经过分析J积分试样的钝化起裂过程,建立了新的钝化起裂模型。 根据J积分路径无关性原理,本文提出了新的钝化线方程J=(K·ε_F~n)/(1+n)×2△a_0。 通过对以往的J_(IC)的确定方法的分析,建立了新的J_(IC)的确定方法,即用经过(△a_0,0)的点作垂线,该线与J-△a阻力曲线的交点对应的纵坐标值即为J_(IC)。 通过对J积分测试中的有效性条件及平面应变条件的分析,提出用尺寸为10mm×20mm×100mm的试样作为标准试样进行J积分试验,该试样既能满足有效性条件又能满足平面应变条件,并解释了其原因。 由于焊接接头存在特殊性,测试其J_(IC)值的最大困难是无法知道各区的σ_S,σ_b,也就无法知道钝化线方程,而按照目前的J积分测试方法,不知道钝化线方程是不可能测得材料的J_(IC)值的。本文在对目前的J积分测试中存在的诸多问题进行分析之后提出了新的J积分测试方法。该方法能够用于测试焊接接头的J_(IC)值。本文运用该方法测试了系列温度下907A钢焊接接头的J_(IC)值。


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