近年來(lái),國(guó)家能源戰(zhàn)略的部署與發(fā)展對(duì)能源儲(chǔ)運(yùn)能力提出了新的要求,至十二五結(jié)束油氣輸送主干管道里程數(shù)增長(zhǎng)近一倍,隨著管道運(yùn)輸需求的增加,高強(qiáng)度高韌性鋼在管道運(yùn)輸領(lǐng)域得到了大范圍應(yīng)用,此類(lèi)管道發(fā)生斷裂時(shí),裂尖區(qū)域通常處于大范圍屈服狀態(tài),通過(guò)衡量其啟裂韌性和止裂韌性來(lái)判斷管道鋼的斷裂韌性,對(duì)其安全性能有指導(dǎo)意義。本文詳細(xì)研究了基于儀器化夏比沖擊試驗(yàn)的管材斷裂韌性的測(cè)試方法,通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試和數(shù)值模擬兩個(gè)方面對(duì)其斷裂韌性進(jìn)行了定性與定量的研究,分析其斷裂模式與擴(kuò)展規(guī)律。通過(guò)夏比沖擊試驗(yàn)的結(jié)果分析兩種材料試樣的斷裂韌性,并通過(guò)柔度變化率曲線法,確定試樣的啟裂位置,將啟裂條件下的特征值代入準(zhǔn)靜態(tài)公式求解動(dòng)態(tài)J積分。通過(guò)對(duì)比動(dòng)態(tài)J積分和準(zhǔn)靜態(tài)J積分的曲線,建立基于CVN試件動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法求解準(zhǔn)靜態(tài)J積分的方程;根據(jù)J積分與沖擊試驗(yàn)載荷-位移曲線斜率的量綱一致,建立了基于載荷-位移曲線求解J積分的公式。根據(jù)Gurson損傷理論,建立了CVN試樣的斷裂有限元模型,分析試樣啟裂和裂紋擴(kuò)展的過(guò)程,通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證,模擬結(jié)果一致程度較高;通過(guò)有限元模擬計(jì)算得到CVN試件動(dòng)態(tài)斷裂過(guò)程中的CTOA值,并與其他試件進(jìn)行對(duì)比,發(fā)... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)Fig.2.1Pendulumimpacttester

用光電編碼器可以將采集到的數(shù)據(jù)傳遞給系統(tǒng)，據(jù)通過(guò)接口傳給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)采用試驗(yàn)軟件將并可將試驗(yàn)報(bào)告導(dǎo)入報(bào)告模板（Excel 格式），通理儀及高速數(shù)據(jù)采集卡采集沖擊瞬時(shí)的力-時(shí)間曲線；軟件自動(dòng)在力-位移曲線上標(biāo)記出動(dòng)態(tài)屈服力 F起始力 Fiu、不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展終止力 Fa等力的特征服位移 Sgy、最大力時(shí)位移 Sm、不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展起止位移 Sa、總位移 St、最大力時(shí)的能量 Wm、不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展終止能量 Wa、總沖擊能量 Wt等相關(guān)指驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[18]中規(guī)定將具有一定尺寸、形狀和缺口類(lèi)樣支座上，使其呈簡(jiǎn)支梁狀態(tài)，擺錘會(huì)自動(dòng)抬升次性打擊，如圖 2.2 所示，沖擊能量的獲取實(shí)際上量的過(guò)程，并根據(jù)記錄的力特征值分別確定相對(duì)

取樣圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]儀器化沖擊試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行V型缺口歐標(biāo)沖擊試驗(yàn)[J]. 類(lèi)成華,楊雷崗,孫繼松,李智,王貴勇,洪剛.  物理測(cè)試. 2015(05)
[2]準(zhǔn)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)加載對(duì)裂紋擴(kuò)展阻力曲線的影響及其關(guān)系的研究[J]. 潘建華,陳學(xué)東,姜恒,王秀喜.  高壓物理學(xué)報(bào). 2015(02)
[3]CTOA測(cè)試中的約束分析[J]. 孔令圳,帥健,周夏伊.  中國(guó)測(cè)試. 2014(04)
[4]基于ANSYS的J積分計(jì)算與分析[J]. 趙海濤,石朝霞,戰(zhàn)玉寶.  煤礦機(jī)械. 2007(05)
[5]X80高鋼級(jí)管線鋼沖擊韌性研究[J]. 孟強(qiáng),馮耀榮,莊傳晶,張小立,姜煥勇.  石油礦場(chǎng)機(jī)械. 2006(04)
[6]三維J積分在ANSYS中的計(jì)算[J]. 宋啟明,李國(guó)成.  石油化工設(shè)備. 2006(02)
[7]斷裂力學(xué)理論及其研究方法在材料學(xué)中的應(yīng)用[J]. 孫凱,劉憶.  遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(S1)
[8]沖擊試驗(yàn)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 唐振廷,陳一龍.  汽車(chē)工藝與材料. 2004(10)
[9]含二相粒子非線性粘彈性聚合物材料界面脫粘研究[J]. 常留紅,陳建康,白樹(shù)林.  航空材料學(xué)報(bào). 2004(05)
[10]滲氫前后Zr-4合金板的力學(xué)性能及有限元模擬[J]. 王瑞紅,丁向東,肖林,孫軍.  中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2002(03)

博士論文
[1]基于細(xì)觀損傷機(jī)理的韌性斷裂研究[D]. 姜薇.西北工業(yè)大學(xué) 2016
[2]沖擊載荷作用下壓力容器用金屬材料動(dòng)態(tài)斷裂行為的研究[D]. 潘建華.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013

碩士論文
[1]筆頭用易切削不銹鋼鉆削加工性能的數(shù)值研究[D]. 王永嘉.西安建筑科技大學(xué) 2016
[2]Cosserat理論有限元法的ABAQUS二次開(kāi)發(fā)及其在斷裂力學(xué)中的應(yīng)用[D]. 楊國(guó)華.山東大學(xué) 2014
[3]先進(jìn)高強(qiáng)度鋼板沖壓成形破裂實(shí)驗(yàn)研究與表征分析[D]. 孫瑩.上海交通大學(xué) 2014
[4]雙向等通道制備超細(xì)晶6061鋁合金的研究[D]. 肖瀟.昆明理工大學(xué) 2010
[5]基于局部法示波沖擊與三點(diǎn)彎曲斷裂韌性相互預(yù)測(cè)[D]. 張國(guó)尚.天津大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3105841