X.S.Wang
,
S.Q.Zhu
金属学报(英文版)
A novel parameter is suggested for evaluating the fatigue crack growth rate in carbonsteels.Fatigue crack propagation tests of an annealed 0.42% carbon steel were carriedout under different conditions to investigate the relationship between this dominatingparameter and the crack opening displacement (COD).A new equation of fatiguecrack growth rate is formulated in terms of the suggested parameter.The physicalmeanings of the material parameters in this equation are explored experimentally.Considering the relation of crack growth and deformation properties,a simple andapplicable method is proposed to evaluate the fatigue crack growth rate.It is alsoobserved that the material parameters in the fatigue crack growth rate equation ofcarbon steels are related linearly to the material strength.The results are in a goodagreement with experimental results.
关键词:
crack opening displacement
,
null
,
null
,
null
郭舒
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韩恩厚
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王海涛
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张志明
,
王俭秋
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00462
采用数值模拟方法对核电站316L不锈钢弯头的应力腐蚀裂纹扩展行为进行了研究。首先针对不锈钢厚壁弯头(外径355.6 mm,内径275.6 mm)进行有限元建模,在弯头内壁上创建出与实际裂纹相符的半椭圆状3D缺陷作为裂纹形状,其裂纹张开位移(δi)由Dugdale模型计算确定;然后根据有限元计算结果,建立裂纹应力强度因子 (K) 随裂纹深度 (a) 及附加应力 (P) 变化的拟合公式,结合实验数据得到管材在2种冷变形量下的应力腐蚀裂纹扩展速率(da/dt)拟合公式,利用迭代方法计算了裂纹穿透管壁所需的时间,为核电站安全评估提供了有效依据。研究显示,当弯头部位的冷变形量较小(硬度为230~245 HV)且在理想情况下 (无初始附加应力),弯头被应力腐蚀裂纹穿透耗时最长(约57 a);当初始附加应力增加至200 MPa,此失效时间约缩减至前者的1/5 (无应力释放)、2/7 (应力释放一半) 以及3/7 (应力完全释放);保持初始附加应力不变(200 MPa)并提高弯头部位冷加工变形量(由硬度为230~245 HV提高到275~300 HV),弯头的大变形部位被穿透时间约缩短至小变形部位失效时间的2/5 （无应力释放）、3/8 (应力释放一半) 以及1/3 (应力完全释放),由此可见应力释放程度的降低和冷加工变形量的增加均导致了核电站316L不锈钢弯头剩余寿命的缩短。
关键词:
316L不锈钢弯头
,
应力腐蚀裂纹扩展
,
裂纹张开位移
,
有限元分析
,
应力释放
,
冷加工变形
郝建滨
,
李旭东
,
穆志韬
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150706.002
金属裂纹板经复合材料补片胶接修补后,其结构强度明显提高,但裂纹板中的裂纹会导致严重的应力集中现象,并易产生塑性变形,呈现强烈的材料物理非线性特性,需要采用弹塑性力学原理,进行复合材料胶接修复结构的静强度预测.为此,考虑金属板材料的非线性特性,建立了金属裂纹板复合材料胶接修补结构的弹塑性有限元模型,并通过试验验证了模型的有效性.在此基础上,提出了基于裂纹尖端的张开位移(COD)判据的拉伸强度预测方法,分析了修复结构的塑性应变、COD以及静拉伸强度.结果表明:相对于应力强度因子K判据,COD判据能更有效地预测修复试件的静拉伸强度.
关键词:
裂纹板
,
复合材料胶接
,
弹塑性变形
,
张开位移
,
有限元模拟
