单试样测定铝合金J_(Ic)的新方法

本文提出了一个根据载荷-载荷点位移曲线上的柔度变化测定铝合金J_(IC)的单试样法和计算J积分公式: 实验结果表明:使用这种方法测得的J_(IC)值与用多试样法测得结果符合。使用上述公式计算的J_(IC)值和用J=(1+α)/(1+α~2)-2A/B(w-α)计算的结果相一致。     

人密质骨J积分的测试和断裂韧性的研究

本文用三点弯曲单试样法给出了从少年到老年人股骨横向裂纹J_(10)值.阐述了用J积分值作为骨断裂韧性参量的优越性.文中还从微观上分析了断裂机理.     

用C型拉伸试样测定厚壁圆筒线弹性断裂韧度K_(1c)

本文介绍了C型拉伸试样的特点,用C型拉伸试样测量平面应变断裂韧度K_(Ic)的方法。给出了从圆筒形PC_rN_(il)M_0炮管材料上加工切取的C型拉伸试样所获得的K_(Ic)结果。     

能量变化与J积分

1968年赖斯应用全量理论,避开求解裂纹尖端塑性应力场时数学上的困难,提出了解决平面裂纹问题的J积分。其中:是裂纹体中单值应变能密度数函。同时,供出了小范围屈服时的能量解释。 J积分是围绕裂纹尖端任意回路的能量线积分,它与能量的变化极为密切。本文试图从能量的观点出发,由缺口试件能量(势能)变化,扩充到裂纹体,导出能量(势能)变化和J积分的一般关系式,以加位对积分物理意义的认识。     

用理想平面应变试件直接测定延性材料K_(IC)方法的研究

推荐三种理想平面应变试件,介绍了用这三种试件直接测定延性材料K_(IC)方法.     

用不预裂圆柱试样测试K_(IC)的研究

本文介绍了用仅有V形切口而不预制裂纹的圆柱试样测试材料平面应变断裂韧度的新方法.试样经拉伸断裂后,断口仍明显分为环形裂纹和圆截面脆性断口两部分,两者的分界线即为裂纹失稳扩展的临界位置.通过断裂图可精确确定临界载荷,从试样断口可准确测量脆性断口直径;而且圆柱试样能理想地满足平面应变和小范围屈服的条件,因此,可测定材料平面应变断裂韧度的准确值.由于该方法不需要单独预制裂纹,设备简单,方法简便,故易于推广.     

用环状裂纹圆棒拉伸试样测定30Cr2MoV转子用钢的断裂韧度

本文介绍了一种用带圆环状裂纹的圆棒拉伸试样测定中强钢的断裂韧度方法.结合测定30Cr_2MoV转子用钢的断裂韧度,扼要介绍了测试设备、测试方法、计算方法,并给出此种试样的尺寸要求.     

含损伤焊接接头裂纹体J积分的有限元数值研究

针对三点弯曲裂纹试样，利用弹塑性损伤-应变耦合的有限元方法，研究了在不同强度匹配焊接接头中，母材区断裂应变的变化对焊缝区裂纹断裂力学参量J积分的影响规律研究结果表明，在焊接接头中，材料损伤的出现将使裂纹扩展驱动力J积分增加，即裂纹更易扩展。对于高、等和低匹配的焊接接头，在焊缝区各项力学性能参数保持不变的条件下，随着母材区断裂应变的减小，焊缝区的塑性应变及裂纹扩展驱动力J积分均有明显的提高，使结构的安全性下降。随着接头强度匹配比的降低(母材屈服强度的升高)，母材区断裂应变的变化对J积分的影响作用逐渐减弱。     

正交各向异性TA2紧凑拉伸试样应力应变场与J积分

针对工业纯钛TA2二维紧凑拉伸试样(CT试样),采用有限元软件ABAQUS计算平面应力、平面应变下各向同性与正交各向异性的应力应变场、裂纹张开位移(COD)以及J积分。结果表明:各向同性与正交各向异性应力应变场有明显差异。在相同载荷下,裂纹沿轧制方向裂纹尖端张开位移更大,且具有更大的J积分值。TA2轧制方向强度高,裂纹沿横向首先发生裂纹开裂,但是裂纹沿轧制方向扩展阻力更小,更易裂纹扩展。     

三点弯曲加载下YBCO电阻及K_(1c)特征研究

在300K和77K下,用三点弯曲方法测定了零电阻温度为79～85K的YBCO长条状超导试样的电阻压头位移曲线和平面应变断裂韧性K_(1c)。结果表明,77K下零电阻特性可以保持到完全断裂前瞬间,由K_(1c)得到的表面能比300K的高,高出的部分可被认为是应力诱导下的少量超导相变所附加的能量。     

硬化指数n'的测定及其在断裂力学中的应用

本文主要介绍金属材料硬化指数n′的测试方法及其含意,同时叙述了硬化指数在断裂力学中的应用——用小试样测定J_(1c)换算K_(1c)值的方法。     

非协调形变的动力学守恒律及其应用

本文,假定弹性形变是无穷小并且不考虑规范场的作用。根据非协调变形动力学中的对称定理,我们证明了一些守恒律并引了进 J_D 积分.我们根据 J_D,J_(DN)和 J_(DP)给出了弹塑性断裂动力学的一组新判据.     

用三点弯曲试样测试平面应变断裂韧性

本文对用三点弯曲试样测试高强度材料平面应变断裂韧性的一些基本概念、疲劳裂纹的予制、测试设备和测试方法作了初步的分析和介绍;并提供了测试50Cr4W3Mo2VSi钢的断裂韧性(K_(IC))的初步结果。     

裂纹慢稳定扩展问题的J_R曲线方法研究

本文用修正J积分和带侧槽三点弯曲试样测定了几种国产中低强钢的J_R曲线;研究了J_R曲线受试样厚度的影响。还介绍了弹塑性裂纹扩展推力曲线及其确定方法。最后由J_R曲线的概念确定了材料抗裂纹扩展的最大阻力。     

有限平面应变Ⅱ型裂纹尖端幂律塑性应力场全解

针对幂律材料、有限平面应变紧凑拉伸剪切(Compact Tension and Shear, CTS)试样,基于能量密度等效方法可得到CTS试样能量密度中值点的代表性体积单元(Representative Volume Element, RVE)的等效应力解析解,以该应力解作为特征应力因子,采用表征CTS试样Ⅱ型裂纹尖端应力场的三角特殊函数,提出了描述有限平面应变幂律塑性Ⅱ型裂纹尖端应力场的半解析模型以及用于描述Ⅱ型裂纹尖端扇贝轮廓式等应力线的理论解.本文Ⅱ型裂纹裂尖场模型对平面应变CTS试样裂尖应力场的预测结果与有限元分析结果密切吻合, Ⅱ型裂纹裂尖幂律塑性应力场模型完善了弹塑性断裂力学,并对剪切型断裂安全评价有重要工程意义.     

混凝土线弹性断裂性能及断裂韧度

本文用试验的方法研究了混凝土的线弹性断裂性能.首先以79根试样测定了350~#凝混土的KIc为426.4千牛/米~(3/2),450~#则为500.4千牛/米~(3/2).关于凝混土KIc的尺寸效应问题,本文从脆性破坏统计理论导出了不同尺寸试样间KIc的换算公式,并进行了试验验证.应用声发射技术分析混凝土的裂纹扩展情况是有效的,本文介绍了这方面的试验和结果,并确定了混凝土的失稳扩展点.混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型断裂的临界曲线和断裂角曲线是以40根(10种组合)斜裂纹试样和24根(6种组合)四点剪切试样的试验得出的,两类试样的结果十分接近.同时,还得出混凝土的KⅡc.     

T2纯铜平板剪切试样的大变形破坏试验研究

用纯铜平板剪切试样进行破坏试验,对试样的断口倾角、韧带截面和断裂截面的应力三轴度、Lode参数进行了计算分析,并通过实测给出破坏区域的断裂应变估计,从而给出平板剪切试样剪切断裂应变与光滑试样拉伸断裂应变的比较,两者近似相等。该结果证实Rice-Tracey指数函数公式与实测断裂应变规律不符,从而说明Rice-Tracey指数函数公式在应用过程中存在局限性。     

等离子喷涂层的断裂力学性能测试研究

应用单边缺口三点弯曲(SEN)、双悬臂梁法(DCB)和短棒法(SB)三种测试技术研究等离子喷涂ZrO_2陶瓷和WC-Co金属陶瓷涂层的临界应变能释放率G_(IC),测定了各方法的柔度标定试验计算公式,得出WC-Co类涂层G_(IC)高于ZrO_2类,内聚型(Cohesive)断裂的G_(IC)高于粘着型(Adhesive)断裂的G_(IC),粉末粒度细、涂层孔隙度低、裂纹少的涂层均使G_(IC)提高,显示G_(IC)对涂层显微结构特征变化较常用的拉伸粘着强度试验法敏感。认为DCB法和SB法有较为严格的理论基础,SB法测定简单易行,数据集中,能敏感地反映断裂类型的特征;DCB法可于一根试样测出多个G_(IC)值,有利于对涂层性能进行统计可靠性评价。涂层断裂力学研究可为选择粉末、优化涂层工艺和指导涂层设计提供主要依据。     

缺口疲劳的弹塑性断裂力学分析

Neuber关系可以描述平面应力、低应变条件缺口应变场;高应变条件则须用J积分方法;弹塑性断裂力学的新发展是描述了缺口应变场小裂纹传播规律及不传播裂纹形成条件。本文在评述上述基础性工作的基础上,阐述了缺口疲劳的基本特点,分析了予测缺口疲劳裂纹生成寿命的五种主要方法的理论依据,指明了缺口疲劳理论和方法的适用范围。     

22NiMoCr3-7钢椭圆裂纹体断裂预测

采用ABAQUS有限元分析软件对核压力容器用22NiMoCr3-7钢椭圆裂纹体进行弹塑性数值计算,用J-A2双参数描述韧-脆转变温度区椭圆裂纹前沿的应力场,根据RKR断裂准则预测椭圆裂纹扩展的起始点和材料韧-脆转变参考温度.结果表明:载荷一定时,随着温度的上升,J积分和约束参数A2也相应提高,温度对J积分的影响比对约束参数A2的影响要大;浅椭圆裂纹的最大J积分值出现在最深点处,而半圆裂纹则出现在表面点附近;根据RKR准则和J-A2三项解建立断裂预测公式,可以将标准三点弯曲试样的断裂韧性测试数据转移应用到带表面裂纹构件的断裂评估,为解决工程实际问题提供一种实用方法.