基于直通型CT试样测试方法的断裂韧度研究

航空材料学报, 2014, 34(6): 67-74. doi: 10.11868/j.issn.1005-5053.2014.6.009

基于直通型CT试样测试方法的断裂韧度研究

姚瑶 ^1, , 蔡力勋 ^2, , 包陈 ^3, , 石凯凯 ^4, , 吴海莉 ^5,

1.西南交通大学力学与工程学院,成都,610031

2.西南交通大学力学与工程学院,成都,610031

3.西南交通大学力学与工程学院,成都,610031

4.西南交通大学力学与工程学院,成都,610031

5.西南交通大学力学与工程学院,成都,610031

基金项目: 中央高校基本科研业务费专项资金(SWJTU11CX066) 国家自然科学基金(11072205)

关键词：载荷分离法 , 量纲相似 , 直通型CT试样 , 有限元分析 , VO-VLL换算 , 断裂韧度 , J阻力曲线

Fracture Toughness Based on Test Method for Straight-Notch CT Specimen

Keywords： load separation method , dimensionless principle , straight-notch CT specimen , finite element analysis , VO-VLL transformation , fracture toughness , J resistance curve

依据ASTM用于CT试样获取断裂韧度载荷分离理论规则化方法提出量纲一载荷分离法,从而完善用于断裂韧度测试的载荷分离理论,且根据弹塑性有限元精细计算结果以及直通型CT变形几何关系,提出裂纹嘴张开位移与加载线位移的转换公式.采用不同初始裂纹长度CT钝裂纹试样对公式的有效性和精确性进行试验验证,进而实现对1Cr12Mo、30Cr2Ni4MoV以及P91管材10Cr9Mo1 VNbN三种合金直通型CT试样的JR阻力曲线测定,结果表明,试验值与公式计算值的最大相对误差均在5％以内.

参考文献

[1]	党宁,赵嘉琪,南海,吴国清.退火态ZTi6Al4V铸造钛合金的断裂韧度研究[J].航空材料学报,2012(04):87-91.
[2]	曹晶晶,陈华辉,杜飞,陈功哲.助熔剂对原位转化炭纤维/氧化铝复合材料组织结构与性能的影响[J].材料工程,2013(12):54-58.
[3]	GB/T 21143-2007.金属材料准静态断裂韧度的统一试验方法[S].北京:中国标准出版社,2008.
[4]	ISO 12135-2002(E).International standard of unified method of test for the determination of quasistatic fracture toughness[S].Switzerland:International Organization for Standardization,2002.
[5]	ASTM International.ASTM E1820-08a Standard test methods for measurement of fracture toughness[A].Philadelphia,PA:American Society for Testing and Materials,2008
[6]	ASTM E813-87.JIC断裂韧性试验方法:节译稿[S].北京:冶金部钢铁研究总院,1988.
[7]	GB/T 2038-1991.金属材料延性断裂韧度JIC试验方法[S].北京:中国标准出版社,2002.
[8]	RICE J R;BOSENGREN G F .Plane strain deformation near a crack tip in a power-law hardening material[J].Journal of the Mechanics and Physics of Solids,1968,16(01):1-12.
[9]	蔡力勋;陈洪军;包陈.关于断裂力学柔度测试技术的新思考[J].核动力工程,2006(10):134-138.
[10]	蔡力勋,包陈,金蕾.金属材料断裂力学柔度测试技术的问题与发展[J].中国测试,2009(01):9-18.
[11]	金蕾,蔡力勋,包陈.基于材料断裂韧度测试的COD换算方法研究[J].机械强度,2010(01):116-120.
[12]	包陈,蔡力勋,石凯凯.直通型CT试样COD弹塑性换算[J].北京科技大学学报,2011(07):863-867.
[13]	EMST H A;PARIS P C;LANDES J D.Estimations on Jintegral and tearing modulus T from a single specimen test record[A].,1981:476-502.
[14]	SHAROBEAM M H;LANDES J D .The load separation criterion and methodology in ductile fracture mechanics[J].International Journal of Fracture,1991,47:81-104.
[15]	Wainstein J;Frontini PM;Cassanelli AN .J-R curve determination using the load separation parameter S-pb method for ductile polymers[J].Polymer Testing,2004(5):591-598.
[16]	HOLLOMON J H .Tensile deformation[J].Aime Trans,1945,12(04):1-22.
[17]	高素荷 .网格划分密度与有限元求解精度研究[J].机械设计,2007,27:161-163.

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