J-,IC-測(cè)試方法研究與某船體鋼焊接結(jié)構(gòu)的失效評(píng)定.pdf

1、本文對(duì)目前Jlc測(cè)試方法中存在的幾個(gè)主要問(wèn)題進(jìn)行了研究，通過(guò)計(jì)算某船體鋼含中心穿透裂紋平板的剩余強(qiáng)度對(duì)EPFM剩余強(qiáng)度分析方法和有缺陷結(jié)構(gòu)完整性的評(píng)定方法R6進(jìn)行了對(duì)比分析，并依據(jù)R6對(duì)某船體鋼焊接結(jié)構(gòu)進(jìn)行了失效評(píng)定，得到的主要結(jié)論如下： (1)Prantl提出的SZW/δ值與材料性能間的關(guān)系與試驗(yàn)結(jié)果吻合得較差，其根本原因在于其推導(dǎo)過(guò)程中采用的假設(shè)前后矛盾。SZW/δ值與流變應(yīng)力近似呈線性關(guān)系，而不是正比關(guān)系。 (2)

2、通過(guò)對(duì)裂紋試樣鈍化過(guò)程的分析，基于D-B模型和J積分的路徑無(wú)關(guān)性原理推導(dǎo)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(duì)該鈍化線方程進(jìn)行了驗(yàn)證。 (3)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的鈍化線斜率太低，左界限線的偏置量過(guò)大，以及上界限線的限制太嚴(yán)格是造成高撕裂阻力(dJ/da)材料的Jtc測(cè)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(dāng)放寬對(duì)△αmin和Jmax的限制。 (4)有效性條件中的系數(shù)α受材料強(qiáng)度影響較大

3、，即α隨材料強(qiáng)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(qiáng)度的影響，且各材料的aE比較集中，此結(jié)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(qiáng)度分析方法與R6評(píng)定準(zhǔn)則建立的同一結(jié)構(gòu)的剩余強(qiáng)度圖差異較大。 (6)該船體鋼焊接結(jié)構(gòu)的合理性與載荷速率有關(guān)。當(dāng)載荷速率較低時(shí)，焊縫金屬與船體鋼的抗斷性能基本相同，此時(shí)焊接結(jié)構(gòu)是合理的；而當(dāng)載荷速率較高時(shí)，焊縫金屬的抗