本文選題：安全工程 + 材料失效��； 參考：《安全與環(huán)境學報》2017年01期

【摘要】：超高強度鉆桿在冬季低溫環(huán)境下容易發(fā)生脆性斷裂事故,為了從斷裂力學角度揭示其冷脆現(xiàn)象的本質,采用ZBC2302-D型示波沖擊試驗機,獲得了不同溫度下超高強度鋼在沖擊斷裂過程中的力-位移曲線,并對比分析了沖擊功、起裂功和裂紋擴展功之間的變化關系。采用國家標準GB 4161—2007中的計算公式,計算了沖擊試樣的裂紋擴展量Δa和阻抗應力強度因子K_R;同時,引入K_R阻力曲線,得到超高強度鉆桿在不同溫度下的剩余強度圖。結果表明,當沖擊試樣開始出現(xiàn)裂紋時,隨溫度降低,鉆桿的初始起裂應力有所增加,出現(xiàn)硬化現(xiàn)象。當鉆桿出現(xiàn)一定長度的裂紋時,隨溫度降低,阻抗應力強度因子越來越小,而且降低速度越來越快,剩余強度也表現(xiàn)出相同的變化趨勢。隨溫度降低,材料抵抗裂紋擴展的能力逐漸下降,表明鉆桿在低溫下更容易斷裂。
[Abstract]:In order to reveal the nature of cold embrittlement phenomenon of ultra-high strength drill pipe under low temperature environment in winter, ZBC2302-D oscillographic impact testing machine is used to reveal the nature of cold brittleness phenomenon in order to reveal the nature of cold brittleness phenomenon from the point of view of fracture mechanics. The force-displacement curves of ultra-high strength steel at different temperatures during impact fracture are obtained, and the relationship among impact energy, crack initiation work and crack propagation work is compared and analyzed. The crack propagation 螖 a and impedance stress intensity factor (KRR) of the impact specimen are calculated by using the calculation formula of national standard GB4161-2007, and the residual strength diagram of ultra-high strength drill pipe at different temperatures is obtained by introducing the resistance curve of Kstack. The results show that the initial cracking stress of drill pipe increases and hardening occurs with the decrease of temperature when the crack begins to appear in the impact specimen. When a crack of a certain length appears in the drill pipe, the impedance stress intensity factor becomes smaller and faster with the decrease of temperature, and the residual strength also shows the same change trend. With the decrease of temperature, the resistance of the material to crack propagation decreases gradually, which indicates that the drill pipe is easier to fracture at low temperature.
【作者單位】： 西南石油大學油氣藏地質及開發(fā)工程國家重點實驗室;中國石油天然氣股份有限公司塔里木油田分公司;
【基金】：國家自然科學基金項目(51374177)
【分類號】：TE921.2

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 王生武,戴雅康,陶學文;疲勞淺裂紋擴展數據處理及計算方法的探討[J];試驗技術與試驗機;1992年06期

2 周斌生,湯曉英,王正東,吳東棣;高溫蠕變裂紋擴展參量Q~*(t)及其應用[J];材料工程;2003年10期

3 黃凱珠;黃明利;焦明若;唐春安;;三維表面裂紋擴展特征的研究[J];巖石力學與工程學報;2003年S1期

4 王德詠;張振南;葛修潤;;應用單元劈裂法模擬三維內嵌裂紋擴展[J];巖石力學與工程學報;2012年10期

5 孫翔;劉傳奇;薛世峰;;有限元與離散元混合法在裂紋擴展中的應用[J];中國石油大學學報(自然科學版);2013年03期

6 陳篪;論裂紋擴展的判據[J];金屬學報;1977年Z1期

7 孫福玉,廖乾初,藍芬蘭,劉才穆,劉建華;高強鋼疲勞斷口的掃描電鏡觀察和裂紋擴展機制的探討[J];金屬學報;1980年02期

8 鄭文龍;鋼在腐蝕疲勞條件下裂紋擴展形態(tài)的轉變[J];金屬學報;1980年04期

9 尹為愷;裂紋擴展量測定裝置[J];洪都科技;1981年02期

10 馬永山;;裂紋擴展量測定裝置[J];航空工藝技術;1981年07期

相關會議論文 前10條

1 高存法;;磁場對軟磁鐵介質內裂紋擴展行為的影響[A];慶祝中國力學學會成立50周年暨中國力學學會學術大會’2007論文摘要集（下）[C];2007年

2 姜燕;樂金朝;;瀝青路面Ⅰ型裂紋擴展的理論分析與數值仿真[A];中國力學學會學術大會'2009論文摘要集[C];2009年

3 常亮明;;田灣核電站反應堆壓力容器2#焊縫的假定裂紋擴展計算[A];北京力學會第十六屆學術年會論文集[C];2010年

4 郭瑞;陳章華;班懷國;;裂紋擴展的無網格有限元模擬[A];北京力學會第13屆學術年會論文集[C];2007年

5 劉紹倫;;關于裂紋擴展路徑問題的研究[A];北京力學學會第12屆學術年會論文摘要集[C];2006年

6 唐旭海;鄭超;張建海;;多邊形有限元法模擬裂紋擴展[A];第17屆全國結構工程學術會議論文集（第Ⅰ冊）[C];2008年

7 余天堂;李海杰;任青文;;裂紋擴展數值模擬影響因素分析[A];第17屆全國結構工程學術會議論文集（第Ⅰ冊）[C];2008年

8 劉文光;陳國平;;含裂紋平板的振動特性及裂紋擴展分析[A];第十屆全國振動理論及應用學術會議論文集（2011）下冊[C];2011年

9 祁濤;;管道內表面非中心裂紋擴展研究[A];第十七屆全國反應堆結構力學會議論文集[C];2012年

10 周磊;郭雅芳;;金屬鎂中沿晶裂紋擴展的分子動力學研究[A];中國力學大會——2013論文摘要集[C];2013年

相關博士學位論文 前10條

1 師訪;巖石破裂過程的擴展有限元法研究[D];中國礦業(yè)大學;2015年

2 鄧國堅;微尺度下疲勞小裂紋擴展特性的試驗研究[D];華東理工大學;2015年

3 王雁冰;爆炸的動靜作用破巖與動態(tài)裂紋擴展機理研究[D];中國礦業(yè)大學(北京);2016年

4 陳昊東;熱荷載作用下玻璃破裂特性及裂紋擴展模擬研究[D];中國科學技術大學;2016年

5 郭萍;TC4-DT鈦合金損傷行為研究[D];西北工業(yè)大學;2015年

6 劉淑蘭;Ni基單晶高溫合金中合金化元素對裂紋擴展作用的原子學模擬[D];鋼鐵研究總院;2015年

7 吳建國;裂紋擴展與損傷演化理論與應用研究[D];北京航空航天大學;2009年

8 邱寶象;基于連續(xù)累積損傷的疲勞啟裂和裂紋擴展的統(tǒng)一模型[D];浙江工業(yè)大學;2009年

9 周紹青;工程斷裂中的T應力及其對裂紋擴展路徑的影響[D];中南大學;2010年

10 黃小光;腐蝕疲勞點蝕演化與裂紋擴展機理研究[D];上海交通大學;2013年

相關碩士學位論文 前10條

1 李彩霞;基于擴展有限元法的裂紋擴展分析研究[D];西南交通大學;2015年

2 劉帆;船海結構物疲勞熱點裂紋應力強度因子及其擴展路徑預報方法研究[D];上海交通大學;2015年

3 趙莉莉;噴丸殘余應力對裂紋擴展疲勞壽命影響的數值模擬研究[D];山東大學;2015年

4 李玉濤;含內部裂紋Q345鋼在單軸拉伸作用下的破壞研究[D];廣西大學;2015年

5 喬龍;低強度地震波和不同低溫下管道裂紋擴展的模擬研究[D];新疆大學;2015年

6 洪圓;Ⅰ+Ⅱ復合型裂紋在TA2中的轉型擴展研究[D];北京化工大學;2015年

7 陳白斌;基于擴展比例邊界有限元法的混凝土結構裂紋擴展模擬[D];大連理工大學;2015年

8 暴艷利;基于多邊形比例邊界有限元的重力壩地震斷裂問題研究[D];大連理工大學;2015年

9 曹然;復合材料多瓣易碎蓋設計與實驗研究[D];南京航空航天大學;2014年

10 呂毅;梯度復合材料的裂紋擴展研究[D];南京航空航天大學;2014年

，

本文編號：2081132