隨著金屬材料,尤其是天然氣管線鋼在高寒低溫環(huán)境下的廣泛應用,研究金屬材料的低溫斷裂失效規(guī)律具有重要的科學意義和工程價值。在研究斷裂失效規(guī)律的指標中,裂尖張開位移（Crack Tip Opening Displacement, CTOD）是預測裂紋擴展的重要斷裂參數(shù)之一,可用來表征金屬材料抵抗裂紋擴展的能力。傳統(tǒng)上,裂尖張開位移主要通過載荷-裂紋端部張開位移曲線間接獲取而無法直接測量,此外測量裂紋端部張開位移所用的引伸計在低溫環(huán)境下容易導致漂移,造成測量不準確。針對上述情況,本文基于數(shù)字圖像相關(guān)（Digital Image Correlation, DIC）技術(shù)開發(fā)了一種金屬材料低溫斷裂韌度CTOD試驗測量方法,針對0℃、-20℃、-40℃、-60℃低溫環(huán)境下,某天然氣管線鋼材料的裂尖張開位移,進行非接觸試驗直接測量。將數(shù)字圖像相關(guān)系統(tǒng)和低溫試驗系統(tǒng)結(jié)合使用,透過真空雙層玻璃視窗,利用專用攝像機采集低溫下三點彎曲斷裂試件表面位移數(shù)據(jù);運用VIC-2D分析軟件,將采集的圖片數(shù)據(jù)與像素之間建立對應關(guān)系,在裂紋位置設(shè)置幾處虛擬引伸計,提取起裂時虛擬引伸計所測量的裂紋張開位移曲線,并運用最小二乘... 

【文章來源】：實驗力學. 2020,35(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

三點彎曲試樣尺寸(單位:mm)

試驗采用液氮作為介質(zhì)進行試樣冷卻,并用保溫箱系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制溫度。在環(huán)境溫度試樣條件下,試驗溫度誤差穩(wěn)定在±2℃,單位厚度試樣在保溫箱中的保溫時間為1min。根據(jù)已選擇試樣厚度,保溫時間為56min左右。低溫箱中安裝完成的三點彎曲試樣如圖4所示。圖3 金屬材料低溫CTOD試驗裝置

金屬材料低溫CTOD試驗裝置

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3579040