平面应变断裂韧性K_(1C)三点弯曲试验法的影响因素

本实验研究了平面应变断裂韧性K_(1c)三点弯曲试验法的影响因素。试验材料为弹簧钢60Si_2Mn。 本实验对ASTME399-72所制定的《平面应变断裂韧性试验方法》中的若干问题进行了探讨,明确其合理的规定,对其中另一些规定提出了我们自己的实验结果和看法。 实验内容共分六部分: (1)跨距S对K_1的影响; (2)裂纹长度a与高度W比值对K_(1c)的影响; (3)加载速度对K_(1c)的影响; (4)预制疲劳裂纹的小级负荷对K_(1c)的影响; (5)疲劳裂纹长度对K_(1c)的影响; (6)载荷——位移曲线初始斜率对K_(1c)的影响。     

三点弯曲试样弹塑性有限元分析

采用K.J.Bathe《自动动态增量非线性分析有限元程序》(ADINA)对三弯曲试样进行弹塑性有限元计算,分析了裂纹尖端附近应力应变场的特征,着重分析了转动因子γ与裂纹尖端张开位移δ、无量纲载荷P/P_1、无量纲裂纹嘴张开位移V/V_I以及裂纹嘴张开位移V与加载点位移(?)之间的关系,并提出了在COD试验中采用非常值转动因子γ的建议。     

三点弯曲法测试微波烧结氧化锆陶瓷的断裂韧性值KIC^＊

本文采用三点弯曲法测量了微波烧结氧化锆陶瓷的断裂韧性，并与压痕法的测量做了比较．同时也比较了微波烧结与常规烧结陶瓷材料的性能．     

三点弯曲试样裂纹撕裂扩展的研究

采用三点弯曲试样,根据撕裂模量理论对裂纹撕裂扩展的稳定性进行了理论及试验研究,得出了适用于对三点弯曲试样施加撕裂模量 T_(app)的计算,该式涉及材料硬化参数、系统柔度及试样几何尺寸等诸方面因素;通过调整系统柔度得到了明显的裂纹稳定扩展和撕裂失稳扩展两种现象,实验结果与撕裂模量理论分析结果相符。     

岩石三点弯曲圆梁试样的突变分析

分析了岩石、混凝土和陶瓷等一类材料的3点弯曲圆梁在断裂测试中可能出现的“回跳”失稳行为，即一种突变现象，对这种试样提出了一个不同于3点弯曲矩形截面梁的失稳条件。     

直三点弯曲试样边界配位法的收敛性

边界配位法是计算应力强度因子的一种简便有效的方法,但其收敛性问题却一直未能解决。本文在前人研究的基础上,从配位点分布和逼近理论等方面入手,对 Williams 函数边界配位法的收敛性进行了讨论。     

三点弯曲圆梁断裂试样的稳定性因子

给出了一个计算三点弯曲圆梁试样的稳定性因子的方法,并将计算结果与其它试样进行了比较。     

中高强钢三点弯曲试样开裂点的电子计算机研究

本文研究20Cr,20CrMo,34CrNi3Mo,30CrMnSiA,OCr13Ni4Mo(铸钢)等材料三点弯曲试样的开裂点。利用单试样的实验数据以计算机计算,求得开裂点,J_(1c)与国标多试样法结果基本一致。 本文注意到钢的硬化指数可能变化,推导了裂纹扩展量的公式,与实验结果符合良好。     

焊接接头强度不等组配试样的三点弯曲试验

利用模拟焊接接头试样三点弯曲试验的方式,就焊接接头强度组配对其断裂性能的影响进行了研究,结果发现：焊接接头强度组配的不同对其断裂韧性和裂纹扩展驱动力都有不同程度的影响．     

不同温度下有机玻璃厚板的平面应变断裂韧性试验

为研究有机玻璃平面应变断裂韧性(KIC)与温度的关系,设计了母材和带拼接缝试件,在-40~40℃范围内进行三点弯试验.采用疲劳试验机预制疲劳裂纹,利用酒精和液氮对试件降温,用纯水进行升温,观察试件宏观断口形貌,结合有限元和断裂力学进行算例分析.结果表明:在低温下,试件达到极限荷载后迅速断裂,失稳扩展的裂纹临界长度较小,裂纹扩展速率快;高温下,临界长度较大,裂纹扩展速率慢.母材试件在20℃时KIC最小,-20℃时最大,而带拼接缝试件在40℃时KIC最小,-40℃时最大.断面上沿裂纹扩展方向的弧状条纹数增多会导致KIC降低,当出现垂直于疲劳裂纹边缘线的放射状条纹时,KIC进一步降低.对于所提算例,裂纹尖端各点的应力强度因子随裂纹深度的增加而增加.     

用等参数奇性单元计算直三点弯曲试样的K_1值

本文采用“位移法”,应用八节点等参数奇性单元,对标准直三点弯曲试样裂纹相对深度为:a/W=0.25,0.30,0.50,0.55,0.60的五种情况,分别用“规整”与“裂纹尖端附近加密”两种网格划分方式,计算了K_I值,换算成无量纲应力强度因子,与边界配位法结果进行了对比。误差都在3%以内。     

混凝土三点弯曲梁断裂能的测试研究

基于虚裂纹模型概念的断裂能G_F是一个能较真实反映混凝上断裂特性的材料参数。本文除用RILEL规定的100mm×100mm×800mm三点弯曲梁进行了G_F测试外,还分别进行了100mm×100mm×600mm和100mm×100mm×400mm短跨度三点弯曲梁的C_F测试,全部试验在自行设计、加工的刚性加载架上进行,测得800mm标准梁C_F=137.0N/m,另两种短梁G_F分别为131.6N/m和128.6N/m。从而表明,跨度对G_F并无明显影响。本文还介绍了G_F测试原理和刚性加载架的设计原则,并对测试结果进行了讨论和分析。     

三点弯小试样测试材料蠕变性能的方法

描述了三点弯小试样测试材料蠕变性能的方法,建立了三点弯同传统蠕变试验的解析关联式。模拟了23CrMoNiWV88材料在540℃时三点弯小试样的试验过程,分析了试样中心位移、应力、应变随时间的变化规律,验证了采用该方法获取材料蠕变性能的可行性,并在数值模拟的基础上建立了三点弯蠕变试验同传统单轴蠕变试验的转换式,求取了材料的蠕变性能参数,结果表明模拟值与理论值吻合较好。基于数值模拟结果,修正了两者的解析关联式,并分析了进一步开展试验研究的必要性。     

用多剖面法测试焊接接头的断裂韧性

本文用试验测定和理论计算表明,在多剖面法中利用复合试样测定焊接接头断裂韧性时,可测到的HAZ小区与板厚、试样厚度、线能量、预热温度及坡口角度等因素有关,并非总能测出全部小区的δ_(is)值.对提高测试精度的有关技术问题进行了探讨.     

基于直流电压降法的三点弯曲试样疲劳裂纹扩展速率测量方法

通过有限元分析得到了三点弯曲试样的裂纹长度与电压降及裂纹尖端应力强度因子的关系式,开发了可以在应力强度因子恒定、可控升高和降低的条件下进行疲劳试验的软件,通过编写测试程序的方式连续进行不同载荷、载荷比、频率条件下的疲劳试验,在线测量裂纹扩展速率,且根据裂纹长度扩展情况自动改变测试条件.通过对2种镍铝青铜合金材料疲劳裂纹扩展速率测量,对该方法进行了验证,得到了裂纹扩展速率与应力强度因子关系曲线,并利用Priddle公式和ParisErdogan公式拟合得到了裂纹扩展应力强度因子门槛值等疲劳特征参数.     

两点应变测量法测试冲击力

运用两点应变测量法的基本原理 圆柱杆末端冲击力测试实验,理论值和实测结果取得了一致,验证了其可行性,并进一步发展了两点应变测量法的波形贮和微机处理技术。     

一种人字形切槽三点弯曲圆棒试样的应力强度因子算法

用一种有效的近似方法获得了人字形切槽三点弯曲圆棒试样的应力强度因子(SIF),用最小二乘法拟合了SIF的多项式,并将其用于国际岩石力学学会(ISRM)建议的断裂韧度试样,结果比较满意。     

用园环裂纹拉伸试样测定钢在低温下的断裂韧性

为了用线弹性断裂力学观点研究钢的低温断裂行为,我们探索了用园环裂纹拉伸试样测断裂韧性K_(1c)的较为简便的试验方法.本文在论证该方法的同时,给出了用该方法测得的几种常用结构钢从室温至—196℃的一系列K_(1c)值. 为了说明试验结果的有效性,文中对实验精度进行了分析,并从线弹性断裂力学的基本要求出发,导出了试样的尺寸条件:D≥1.6(K_(1c)/σ_s)~2.最后,通过和标准的三点弯曲试验结果进行对照,二者符合较好。     

岩石三点弯曲圆梁断裂韧度KIC的测试研究

用两种3点弯曲圆梁(分别具有人字形切槽和直切槽)测定了一种重庆灰岩的断裂韧度K。测试结果表明:前者比后者在防止过载,避免裂纹扩展偏斜,考虑非线性修正等方面有若干优点,但测试值的尺寸效应尚有待解决。     

三点弯曲试样的应力双轴效应对疲劳裂纹扩展门槛值的影响

在测定某些钢材,例如35CrMoA,42CrMo,20CrMnTi,50CrMoA和轨钢的疲劳裂纹扩展门槛值时,普遍认为当三点弯曲试样的α/W<0.2时,ΔK_(th)值α/W(?)的减少而降低,只有当0.2<α/W<0.5时,ΔK_(th)值才趋于稳定.本文作者应用边界配置法计算了三点弯曲试样裂纹尖端应力场无奇异性的均匀横向分量,即应力双轴参数T.指出当三弯试样α/W<0.2时,T值很大.ΔK_(th)和T两者控制了对疲劳扩展有重要影响的过程区和塑性区.建议在测定三点弯曲试样的ΔK_(th)值时宜选用α/W=0.3～0.5.