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《實(shí)際結(jié)構(gòu)拘束相關(guān)斷裂韌性的確定方法研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、實(shí)際結(jié)構(gòu)拘束相關(guān)斷裂韌性的確定方法研究楊杰王雷上海理工大學(xué)能源與動力工程學(xué)院化工過程機(jī)械研究所摘要：材料的斷裂韌性受裂尖拘束的影響，為了對含裂紋結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確的完整性評定，需要計(jì)算拘束相關(guān)的斷裂韌性?；诮y(tǒng)一拘束參數(shù)Ap及其與斷裂韌性的統(tǒng)一關(guān)聯(lián)，提出了一種實(shí)際結(jié)構(gòu)拘束相關(guān)斷裂韌性的確定方法。并以核電站主管道為例,對不同長度、不同深度3D裂紋的斷裂韌性與起裂彎矩進(jìn)行了計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明:管道裂紋的斷裂韌性和起裂彎矩與裂尖拘束密切相關(guān)，a/t=O.5,a/c=O.5°.6形狀尺寸的裂紋更容易發(fā)生斷裂。此研究對于發(fā)展納入拘束效應(yīng)的結(jié)構(gòu)完整性評定技術(shù)和方法、提
2、高結(jié)構(gòu)可靠性等方面具有重要的意義。關(guān)鍵詞：拘束;斷裂韌性;管道;結(jié)構(gòu)完整性;作者簡介：楊杰，男，1987年1月生，山東省荷澤市人，漢族。上海理工大學(xué)講師，博士學(xué)位，碩士生導(dǎo)師，從事材料與結(jié)構(gòu)損傷斷裂行為的教學(xué)與研究工作。收稿日期：2016-10-14基金：國家自然科學(xué)棊金(51605292)STUDYONTHEDETERMINATIONMETHODOFCONSTRAINTDEPENDENTFRACTURETOUGHNESSOFSTRUCTUREYANGTieWANGLeiInstituteofChemicalMachinery&ProcessEqui
3、pment,SchoolofEnergyandPowerEngineering,UniversityofShanghaiforScienceandTechnology;Abstract：Thefracturctoughncssofmaterialarcaffectedbytheconstraintatcracktip.Inordertoassessthestructuralintegrityofcrackedstructureaccurately,itneedstoobtaintheconstraintdependentfracturetoughne
4、ss.Inthispaper,basedontheunifiedconstraintparameterApandtheunifiedcorrelation1inewithfracturetoughness,adeterminationmethodofconstreiintdependentfracturetoughnessofstrueturcisproposed.Furthermore,theconstraintdependentfracturetoughnessandfracturebendingmomentofpipelinewithdiffe
5、rentcracklengthsanddepthsarecalculated.Theresultsshowthatthefracturetoughnessandfracturebendingmomentaredependingonthecracktipconstraintclosely,thecrackwitha/t二0.5anda/c=0.5?0.6willfracturceasily.Thisstudyiswithgreatsignificanceofdevelopingstructuralintegrityassessmentwhichinco
6、rporatesconstrainteffect,increasingthereliabilityofstructure,andsoon.Keyword：Constraint;Fracturetoughncss;Pipeline;Structureilintegrity;Received：2016-10-14引言隨著人類文明的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)化進(jìn)程的速度越來越快。在推進(jìn)工業(yè)化的同時(shí)，保障機(jī)械設(shè)備的安全至關(guān)重要。為了預(yù)防事故的發(fā)生，需要對各工業(yè)領(lǐng)域中的機(jī)械設(shè)備，包括壓力容器、管道及焊接接頭等進(jìn)行準(zhǔn)確的安全設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)完整性評定。目前世界上已經(jīng)頒
7、布的含缺陷結(jié)構(gòu)的完整性評定規(guī)范達(dá)數(shù)十部,如英國的R6［l］和BS7910［2］、歐洲的SINTAP［3］和FITNETFitness-for-Service（FFS）法［4-7］、美國的ASMEM＞日本的1ST法回等。其所使用的評定方法通常有兩種:裂紋驅(qū)動力法（CDF）和失效評定圖法（FAD）。在這些基于斷裂力學(xué)理論的評定方法中，都需要準(zhǔn)確測量材料的斷裂韌性。然而，材料的斷裂韌性受裂尖拘束的影響。拘束可以看作為結(jié)構(gòu)對裂尖區(qū)材料塑性變形的阻礙，它與三軸應(yīng)力狀態(tài)密切相關(guān)，是影響材料斷裂行為的重要因素。在小范圍屈服條件下，裂尖應(yīng)力場由斷裂力學(xué)參數(shù)K.或J單
8、參數(shù)控制;而在大范圍屈服條件下，K.或J與裂紋尖端應(yīng)力場失去了一一對應(yīng)的關(guān)系，這種現(xiàn)象稱之為拘束的喪失，拘束
