杨政
,
郭万林
,
董蕙茹
,
董明海
,
赵新伟
钢铁研究学报
对不同厚度和裂纹初始长度的X70管线钢三点弯曲试样进行了不同试验温度下的断裂韧性试验.试验和分析结果表明:随着试验温度降低,试样的破坏方式由韧性破坏向脆性破坏转换;不同厚度试样的破坏断口均产生分层裂纹,分层裂纹的大小和数量与试样厚度有关,分层裂纹的位置与试验温度和裂纹初始长度有关;对于试验温度较低的脆性断裂,试样在破坏时产生的分层裂纹距主裂纹根部有一定距离,分层裂纹宽度较小且未充分张开,对厚度效应影响较小.对于试验温度较高时的韧性断裂,分层裂纹首先出现在主裂纹根部,试样破坏时分层裂纹宽度较大且充分张开,减小了试样的有效厚度.高强度、高韧性的X70管线钢由于分层裂纹的产生,其力学性能与具有普通强度和韧性的钢材的力学性能存在着明显的差异,普通金属材料的韧性试验方法和材料评价方法已不再适用,必须考虑管道壁厚、缺陷大小和环境温度的综合作用.
关键词:
X70
,
管线钢
,
分层裂纹
,
断裂韧性
,
低温
杨政
,
任斌
,
赵新伟
,
霍春勇
,
郭万林
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2007.03.018
通过对针状铁素体管线钢缺口根部三维应力状态的有限元分析和不同形式的断裂实验,研究了管线钢分层裂纹产生的条件及其对断裂性能的影响.结果表明裂纹或缺口根部的三维应力状态是产生分层裂纹的必要条件,材料的强度分布影响分层裂纹的形式和方向.分层裂纹均为主裂纹扩展前材料中的弱界面在垂直该弱界面的拉应力作用下产生的,其数量和方向受裂纹端部三维应力场和材料的强度分布状态控制.分层裂纹面上的应力为零,分层裂纹有一定的间距.在断裂过程中产生的分层裂纹使裂纹或缺口根部的构形发生改变,从而对裂尖的应力状态和材料的断裂性能产生巨大的影响.穿透裂纹体的分层裂纹使其有效厚度减小,表面裂纹体的分层裂纹与裂纹扩展方向垂直.在断裂过程中产生分层裂纹需要消耗更多的能量、降低裂端三维应力约束、有效厚度降低或裂尖钝化.这些因素均使断裂扩展更加困难,而使材料韧性得到提高.
关键词:
金属材料
,
管线钢
,
分层裂纹
,
断裂
马存旺
,
刘勇
,
张呈林
复合材料学报
针对直升机桨叶受离心力、挥舞和摆振弯曲、扭矩等载荷特性,采用非线性桨叶结构模型,推导了复合材料桨叶蒙皮的广义二维位移方程.在此基础上,基于Stroh理论,应用各向异性界面断裂力学给出桨叶蒙皮大梁粘结面分层裂纹端部的应力与位移通解的渐近表达式.联合其特解,采用边界配置法计算了离心力作用下桨叶蒙皮与大梁之间存在分层裂纹时裂尖的奇异应力及应力强度因子,与采用界面元法计算的结果接近,表明本文方法可有效地分析复合材料桨叶蒙皮大梁问的分层破坏,为研究桨叶分层失效提供依据.
关键词:
直升机桨叶
,
蒙皮与大梁
,
分层裂纹
,
界面断裂
,
应力强度因子
杨政
,
郭万林
,
霍春勇
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2003.09.003
以三维弹塑性断裂理论为基础,对有限厚度板裂纹端部应力场、三维应力约束进行了分析,通过对不同厚度、不同初始裂纹长度在不同温度下三点弯曲试件的断裂韧性测试断口观测和理论分析获得如下结果:离面约束对裂尖应力场及断裂韧性有强烈的影响;断口均产生分层裂纹,其位置、大小和数量与试样厚度、温度和裂纹初始长度有关;温度较低时,分层裂纹距主裂纹根部一定距离,分层裂纹宽度较小,对厚度效应影响较小;温度较高时,分层裂纹首先出现在主裂纹根部,分层裂纹宽度较大且充分张开,降低了试样的有效厚度.对X70管线钢进行性能评价时必须考虑管道壁厚、层裂和环境温度的耦合作用.
关键词:
X70管线钢
,
分层裂纹
,
断裂韧性
,
离面约束
杨政
,
陈宏达
,
赵新伟
,
郭万林
,
罗金恒
钢铁
通过对管线钢不同温度的落锤撕裂试验和微观断口分析,研究了DWTT试样断口的分层裂纹及其对断裂的影响.结果表明,分层裂纹是受力变形时管线钢内部的薄弱界面受到三维应力作用的结果.分层裂纹出现于主裂纹起裂或加速之前,裂纹稳定扩展或减速时不会产生新的分层裂纹.分层裂纹的数量、张开程度和分层裂纹间距与主裂纹起裂或加速时的应力状态有关,而分层裂纹的长度与裂纹扩展时裂尖的应力状态有关.分层裂纹表面为解理形貌,解理面较大.韧脆转变温度以下的脆性断裂断口或韧脆转变温度附近混合型断口的脆性断裂区,不出现分层裂纹,仅在韧性断口或断口的韧性区出现宏观分层裂纹.研究表明,产生分层裂纹处的断口,分层裂纹无论是三角形分布或是其它形状分布,该区域均应评价为韧性.
关键词:
管线钢
,
落锤撕裂试验
,
分层裂纹
杨政
,
郭万林
,
董蕙茹
,
路民旭
,
赵新伟
,
罗金衡
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2003.02.010
通过不同实验温度下的不同厚度、不同缺口取向含V型缺口试样夏比冲击实验和宏观断口分析,研究X70高韧性管线钢的冲击韧性的厚度、缺口取向和温度与分层裂纹耦合效应.结果表明:X70管线钢具有严重的各向异性现象,其在平行钢板表面方向和沿钢板厚度方向力学性能差异较大分层裂纹主要是试样中材料固有的片状缺陷所致,有确定的方向性,同时与温度又有密切的关系,但分层裂纹的产生对X70管线钢的冲击韧性都是有益的.当裂纹扩展方向与厚度方向的相对方位改变时,分层裂纹效应亦将改变,实际的冲击韧性也改变因此,应用单-试样厚度、单-缺口方向和单-的实验温度的表观冲击韧性数据进行管道结构的安全评定可靠性较差,必须考虑管道的温度、管壁厚度和缺陷方向的耦合效应.
关键词:
X70管线钢
,
分层裂纹
,
冲击韧性
杨政
,
郭万林
金属学报
以三维弹塑性断裂理论为基础,对有限厚度板裂纹端部应力场、三维应力约束进行了分析，通过对不同厚度、不同初始裂纹长度在不同温度下三点弯曲试件的断裂韧性测试断口观测和理论分析获得如下结果：离面约束对裂尖应力场及断裂韧性有强烈的影响；断口均产生分层裂纹，其位置、大小和数量与试样厚度、温度和裂纹初始长度有关；温度较低时，分层裂纹距主裂纹根部一定距离，分层裂纹宽度较小，对厚度效应影响较小；温度较高时，分层裂纹首先出现在主裂纹根部，分层裂纹宽度较大且充分张开，降低了试样的有效厚度。对X70管线钢进行性能评价时必须考虑管道壁厚、层裂和环境温度的耦合作用.
关键词:
X70管线钢
,
null
,
null
