J-,IC-測試方法研究與某船體鋼焊接結構的失效評定.pdf

1、本文對目前Jlc測試方法中存在的幾個主要問題進行了研究，通過計算某船體鋼含中心穿透裂紋平板的剩余強度對EPFM剩余強度分析方法和有缺陷結構完整性的評定方法R6進行了對比分析，并依據(jù)R6對某船體鋼焊接結構進行了失效評定，得到的主要結論如下： (1)Prantl提出的SZW/δ值與材料性能間的關系與試驗結果吻合得較差，其根本原因在于其推導過程中采用的假設前后矛盾。SZW/δ值與流變應力近似呈線性關系，而不是正比關系。 (2)

2、通過對裂紋試樣鈍化過程的分析，基于D-B模型和J積分的路徑無關性原理推導出一種新的鈍化線方程，并采用某低合金鋼的三種熱處理狀態(tài)對該鈍化線方程進行了驗證。 (3)現(xiàn)行標準中規(guī)定的鈍化線斜率太低，左界限線的偏置量過大，以及上界限線的限制太嚴格是造成高撕裂阻力(dJ/da)材料的Jtc測試中難以得到有效數(shù)據(jù)的主要原因。建議采用新的鈍化線方程，并適當放寬對△αmin和Jmax的限制。 (4)有效性條件中的系數(shù)α受材料強度影響較大

3、，即α隨材料強度的升高而增大。若采用Jk/E作為表征最小韌帶尺寸的參量，則系數(shù)αE基本不受材料強度的影響，且各材料的aE比較集中，此結果表明Jk/E更適合用作有效性條件中的參量。 (5)分別基于EPFM剩余強度分析方法與R6評定準則建立的同一結構的剩余強度圖差異較大。 (6)該船體鋼焊接結構的合理性與載荷速率有關。當載荷速率較低時，焊縫金屬與船體鋼的抗斷性能基本相同，此時焊接結構是合理的；而當載荷速率較高時，焊縫金屬的抗