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基于韧性断裂准则的铝合金板材成形极限预测 被引量:23
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作者 于忠奇 杨玉英 +1 位作者 王永志 孙振忠 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期1223-1226,共4页
为了准确地预测铝合金板材成形极限 ,将韧性断裂准则引入到数值模拟中。在数值模拟获得的应力应变值基础上 ,采用简单拉伸试验和数值模拟相结合的方法确定了韧性断裂准则中的材料常数 ,并应用该韧性断裂准则预测了铝合金LY12 (M )的圆... 为了准确地预测铝合金板材成形极限 ,将韧性断裂准则引入到数值模拟中。在数值模拟获得的应力应变值基础上 ,采用简单拉伸试验和数值模拟相结合的方法确定了韧性断裂准则中的材料常数 ,并应用该韧性断裂准则预测了铝合金LY12 (M )的圆筒件拉深和半球形凸模胀形的成形极限。预测结果与实验值吻合较好 ,该韧性断裂准则能够预测铝合金板材成形极限。 展开更多
关键词 板材成形 韧性断裂准则 数值模拟 成形极限 铝合金 预测
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不同温度影响下砂岩的断裂特性研究 被引量:23
2
作者 左建平 周宏伟 谢和平 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期124-130,共7页
针对深部开采和核废料处置等重大工程的需求,对温度-应力共同作用下岩石的力学行为研究具有十分重要的意义。该文通过试验研究了不同温度影响下小尺寸双边缺口砂岩试件的断裂特性,发现温度与断裂韧性存在非线性指数关系,具体表现为温度... 针对深部开采和核废料处置等重大工程的需求,对温度-应力共同作用下岩石的力学行为研究具有十分重要的意义。该文通过试验研究了不同温度影响下小尺寸双边缺口砂岩试件的断裂特性,发现温度与断裂韧性存在非线性指数关系,具体表现为温度从25℃升到150℃时,断裂韧性随温度指数升高;而温度由150℃升高到300℃,断裂韧性随温度指数下降,150℃是断裂韧性变化的临界温度。研究认为小尺寸、粘土矿物及热开裂是造成断裂韧性变化的主要原因,并解释了与多数宏观试验结果不同的可能原因。 展开更多
关键词 砂岩 温度 断裂韧性 试验研究 指数关系
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岩石裂纹流变扩展的细观机理分析 被引量:15
3
作者 肖洪天 周维垣 杨若琼 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期623-626,共4页
应用裂纹奇异单元, 建立了用于裂纹流变扩展计算的细观力学模型。采用这一模型, 分析了含微裂纹的紧凑拉伸试件, 在给定位移和给定荷载作用下, 主裂纹流变扩展过程; 研究了给定位移加载和给定荷载加载条件下主裂纹与微裂纹相互作... 应用裂纹奇异单元, 建立了用于裂纹流变扩展计算的细观力学模型。采用这一模型, 分析了含微裂纹的紧凑拉伸试件, 在给定位移和给定荷载作用下, 主裂纹流变扩展过程; 研究了给定位移加载和给定荷载加载条件下主裂纹与微裂纹相互作用过程, 得到了裂纹流变扩展的细观力学机理。 展开更多
关键词 岩石 紧凑拉伸试件 裂纹流变扩展 细观分析
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冻土Ⅰ-Ⅱ型复合断裂准则的试验研究 被引量:8
4
作者 刘增利 李洪升 +1 位作者 朱元林 彭万巍 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期148-152,共5页
采用四点弯曲试件,参照有关的测试方法,测定了几种不同含水量及不同温度下的冻土Ⅰ—Ⅱ型复合断裂的KⅠ和KⅡ,并绘制了相应的KⅠ/KⅠCKⅡ/KⅠC曲线,给出了曲线的表达式,对冻土的Ⅰ—Ⅱ型复合断裂准则进行了讨论,并给出... 采用四点弯曲试件,参照有关的测试方法,测定了几种不同含水量及不同温度下的冻土Ⅰ—Ⅱ型复合断裂的KⅠ和KⅡ,并绘制了相应的KⅠ/KⅠCKⅡ/KⅠC曲线,给出了曲线的表达式,对冻土的Ⅰ—Ⅱ型复合断裂准则进行了讨论,并给出了建议。 展开更多
关键词 冻土 复合断裂准则 测试研究
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基于扩展有限元法的弹塑性裂纹扩展研究 被引量:14
5
作者 杨志锋 周昌玉 代巧 《南京工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2014年第4期50-57,共8页
为了得到紧凑拉伸(CT)试样应力强度因子和J积分,分别采用传统有限元法、扩展有限元法以及试验方法对其进行计算。在弹性情况下,扩展有限元法和传统有限元法获得的应力强度因子相近,并且与ASTM E1820—05a解相差很小。在弹塑性情况下,扩... 为了得到紧凑拉伸(CT)试样应力强度因子和J积分,分别采用传统有限元法、扩展有限元法以及试验方法对其进行计算。在弹性情况下,扩展有限元法和传统有限元法获得的应力强度因子相近,并且与ASTM E1820—05a解相差很小。在弹塑性情况下,扩展有限元法和传统有限元法获得的应力场和J积分有较大的差别,扩展有限元法得到的J积分相对于传统有限元法的结果与实验值更吻合。结果表明:扩展有限元法由于考虑了裂纹扩展,比传统有限元法可以更加准确合理地模拟弹塑性裂纹扩展。 展开更多
关键词 扩展有限元 裂纹扩展 应力强度因 J积分
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聚丙烯纤维水泥稳定碎石断裂性能试验研究 被引量:6
6
作者 张鹏 李清富 黄承逵 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第8期188-193,共6页
通过30个尺寸为100mm×100mm×515mm的聚丙烯纤维水泥稳定碎石和普通水泥稳定碎石三点弯曲试件断裂试验,探讨了聚丙烯纤维对水泥稳定碎石断裂韧度(KIC)、断裂能(GF)、临界裂缝嘴张开位移(CMODC)、临界裂缝尖端张开位移(CTODC)... 通过30个尺寸为100mm×100mm×515mm的聚丙烯纤维水泥稳定碎石和普通水泥稳定碎石三点弯曲试件断裂试验,探讨了聚丙烯纤维对水泥稳定碎石断裂韧度(KIC)、断裂能(GF)、临界裂缝嘴张开位移(CMODC)、临界裂缝尖端张开位移(CTODC)、极限裂缝嘴张开位移(CMODmax)和极限裂缝尖端张开位移(CTODmax)的影响。试验结果表明:聚丙烯纤维的掺入可增大水泥稳定碎石的断裂韧度、断裂能、临界裂缝嘴张开位移、极限裂缝嘴张开位移、临界裂缝尖端张开位移和极限裂缝尖端张开位移;随着聚丙烯纤维体积掺量的增加,断裂韧度、临界裂缝嘴张开位移和临界裂缝尖端位移的变化无明显规律,但断裂能、极限裂缝嘴张开位移和极限裂缝尖端位移基本上呈线性增加的。 展开更多
关键词 聚丙烯纤维 水泥稳定碎石 断裂韧度 断裂能 裂缝张开位移
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岩石与混凝土界面断裂韧度的分布特性研究 被引量:5
7
作者 谢涛 邱延峻 蒋泽中 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第13期2225-2229,共5页
在已有断裂准则和试验数据的基础上,运用概率断裂力学与数理统计的基本理论和方法,对岩石与混凝土界面断裂韧度KIc的分布特性进行了研究,并提供了确定KIc试验最少件数的途径。由于威布尔分布或对数正态分布常用来分析寿命分布问题,故优... 在已有断裂准则和试验数据的基础上,运用概率断裂力学与数理统计的基本理论和方法,对岩石与混凝土界面断裂韧度KIc的分布特性进行了研究,并提供了确定KIc试验最少件数的途径。由于威布尔分布或对数正态分布常用来分析寿命分布问题,故优先考虑这两种模型。通过分析和计算得出:岩石与混凝土界面KIc服从对数正态分布,在置信度为0.9,相对偏差不超过5%的条件下,对应的KIc最少试件数估计在13件左右。通过KIc分布特性的研究,将为岩石与混凝土界面概率断裂分析与施工质量控制提供参考依据。 展开更多
关键词 岩石 混凝土 断裂韧度 断裂力学 对数正态分布
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用Hopkinson压杆技术测试材料动态断裂韧性的方法研究 被引量:13
8
作者 刘瑞堂 张晓欣 +1 位作者 姜风春 欧贵宝 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2000年第6期18-20,25,共4页
对传统的Hopkinson压杆测试系统进行了改进 ,建立了应力波载荷作用下材料动态断裂韧性的测试方法 .该方法采用 3点弯曲试样进行动态断裂试验 ,应用试验—数值法确定动态应力强度因子的响应曲线 ,进而测试材料动态断裂韧性 .40Cr材料的... 对传统的Hopkinson压杆测试系统进行了改进 ,建立了应力波载荷作用下材料动态断裂韧性的测试方法 .该方法采用 3点弯曲试样进行动态断裂试验 ,应用试验—数值法确定动态应力强度因子的响应曲线 ,进而测试材料动态断裂韧性 .40Cr材料的试验结果表明 ,本文设计的测试装置是有效的 ,建立的测试方法是可行的 . 展开更多
关键词 HOPKINSON压杆 动态断裂韧性 试验--数值法 材料
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短纤维夹层对Ⅰ型层间断裂韧性的影响 被引量:4
9
作者 李英梅 刘军 黄宝宗 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期1119-1122,共4页
考虑短纤维在层间杂乱分布特点,基于基体剥落和纤维拉出耦合,建立了层间短纤维夹层的桥联增韧模型和解法,用于分层韧度增量ΔGIC的预报,讨论了短纤维长度和模量的影响·计算结果表明,当碳纤维/树脂层板在层间加入少量的Kevlar短纤维... 考虑短纤维在层间杂乱分布特点,基于基体剥落和纤维拉出耦合,建立了层间短纤维夹层的桥联增韧模型和解法,用于分层韧度增量ΔGIC的预报,讨论了短纤维长度和模量的影响·计算结果表明,当碳纤维/树脂层板在层间加入少量的Kevlar短纤维时,层间裂纹张开位移导致短纤维从基体中剥离,在纤维中引起的张力产生桥联力并使纤维拉出,在纤维间相互干扰下,拉出过程中产生的能量耗散使层间断裂韧性明显提高·算例表明,中等界面摩擦、较长的纤维长度和较高的模量有利于提高ΔGIC·计算结果与Sohn和Hu的实验比较表明,建议的模型是合理有效的· 展开更多
关键词 层间增韧 短纤维夹层 桥联 纤维拉出 断裂韧性
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Q235结构钢的低周疲劳累积损伤研究 被引量:3
10
作者 黄世鸿 刘贵龙 +2 位作者 谭积钻 张小元 张克实 《广西大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2018年第1期31-40,共10页
采用Q235结构钢在进行单轴及多轴两级变应变幅和变路径疲劳试验研究,在此基础上探讨金属在变幅和变路径循环中疲劳损伤累积的过程和描述方法,并对MINER线性和MANSON非线性疲劳累积损伤模型进行了检验。试验分析结果表明:MINER线性和MAN... 采用Q235结构钢在进行单轴及多轴两级变应变幅和变路径疲劳试验研究,在此基础上探讨金属在变幅和变路径循环中疲劳损伤累积的过程和描述方法,并对MINER线性和MANSON非线性疲劳累积损伤模型进行了检验。试验分析结果表明:MINER线性和MANSON非线性累积损伤模型对变幅和变路径循环试验的寿命预测结果基本都在2倍因子范围区内;由于金属的疲劳寿命分散性较大,仅从测试结果来看,难以判断两个模型中哪一个在预测疲劳寿命上更合理。 展开更多
关键词 Q235钢 累积损伤 变应变幅 变应变路径
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韧性断裂裂纹尖端的物理特征和力学行为 被引量:7
11
作者 叶裕恭 洪友士 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 1989年第3期320-335,共16页
本文综述了金属材料发生韧性断裂的裂尖钝化,孔洞成核和长大,孔洞-孔洞或孔洞-裂尖汇合导致裂纹扩展的物理特征,和描述这些特征的本构理论及物理模型。
关键词 韧性 裂纹 物理特征 尖端 力学行为
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断裂韧性测试的量纲一载荷分离方法及应用 被引量:2
12
作者 石凯凯 蔡力勋 +1 位作者 包陈 姚瑶 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1201-1206,共6页
针对现有载荷分离理论存在的量纲不等问题进行研究,提出基于量纲一相似原理的改进载荷分离方法,获得普适意义的载荷分离参数与测试位移关系曲线.为了推广载荷分离方法在材料断裂韧性测试中的应用,利用Visual Basic Language开发了用于... 针对现有载荷分离理论存在的量纲不等问题进行研究,提出基于量纲一相似原理的改进载荷分离方法,获得普适意义的载荷分离参数与测试位移关系曲线.为了推广载荷分离方法在材料断裂韧性测试中的应用,利用Visual Basic Language开发了用于材料断裂韧性的测试软件(J-LSS).结合汽轮机转子钢Cr2Ni2MoV、316L不锈钢材料以及紧凑拉伸(CT)试样,应用测试软件研究现有载荷分离方法与改进载荷分离方法在材料断裂韧性测试中的差异.结果表明:基于量纲一的理念完善了载荷分离理论;改进的载荷分离方法消除了参考钝裂纹试样对测试结果的影响,可以用来精确测试材料的断裂韧性. 展开更多
关键词 载荷分离方法 量纲一原理 断裂韧性 Cr2Ni2MoV钢 316L不锈钢
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平面应变断裂韧度评定中临界载荷研究 被引量:2
13
作者 但晨 蔡力勋 +1 位作者 包陈 姚瑶 《中国测试》 CAS 北大核心 2014年第1期21-24,共4页
针对新版断裂韧性测试规范扩大的裂纹长度适用范围,利用有限元精细分析用于平面应变断裂韧度KIC评定中割线法确定临界载荷PQ的相对割线斜率ΔS的合理性,提出0.45≤a/W≤0.7范围内的相对割线斜率ΔS的表达式。结果表明:现行规范推荐的相... 针对新版断裂韧性测试规范扩大的裂纹长度适用范围,利用有限元精细分析用于平面应变断裂韧度KIC评定中割线法确定临界载荷PQ的相对割线斜率ΔS的合理性,提出0.45≤a/W≤0.7范围内的相对割线斜率ΔS的表达式。结果表明:现行规范推荐的相对割线斜率ΔS不再适合于确定0.55<a/W≤0.7范围内的临界载荷PQ,其最大相对误差已近8%。 展开更多
关键词 断裂韧度 临界载荷 割线法 标定因子 相对割线斜率 有限元分析
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Ⅰ-Ⅱ 复合型韧断特征及机理的试验研究 被引量:7
14
作者 左宏 郑长卿 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 1997年第1期62-65,共4页
通过四点弯曲试样进行不同加载复合比的Ⅰ+Ⅱ型的断裂试验。考察了硬铝合金LY12CZ在不同复合比下的断裂过程及断口的宏微观特征。结果表明,材料在不同的复合比下,其损伤与断裂的机理将发生质的变化。该材料在近Ⅱ型时损伤和破... 通过四点弯曲试样进行不同加载复合比的Ⅰ+Ⅱ型的断裂试验。考察了硬铝合金LY12CZ在不同复合比下的断裂过程及断口的宏微观特征。结果表明,材料在不同的复合比下,其损伤与断裂的机理将发生质的变化。该材料在近Ⅱ型时损伤和破坏不敏感于复合比的变化,其断口微观形貌表明,韧窝体积小且数量少,形状多呈椭球形,属剪切断裂所致。而近Ⅰ型断口的显微分析则显示韧窝体积大且多呈球形,属正断所致。在近Ⅰ型与近Ⅱ型载荷下的断裂的微观机理不同。在应力状态由纯Ⅰ型渐变到纯Ⅱ型的过程中,断裂机理转变的临界点既受应力状态的影响,也取决于材料的结构特征及环境因素。材料的结构特征在此可能起主导作用,在讨论弹塑性复合型断裂判据时不应忽略材料的特征参量。 展开更多
关键词 复合型 韧性断裂 断裂机理
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裂纹尖端疲劳塑性区研究 被引量:11
15
作者 滕项铭 冯淼林 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2011年第3期418-426,共9页
循环塑性区大小是疲劳断裂研究中非常重要的一个参数。本文运用数值方法,考察了不同塑性本构模型、有限单元尺寸、几何非线性、载荷比等参数对于裂纹尖端疲劳塑性区大小的影响。结果发现除塑性本构模型外其他参数对于裂纹尖端疲劳塑性... 循环塑性区大小是疲劳断裂研究中非常重要的一个参数。本文运用数值方法,考察了不同塑性本构模型、有限单元尺寸、几何非线性、载荷比等参数对于裂纹尖端疲劳塑性区大小的影响。结果发现除塑性本构模型外其他参数对于裂纹尖端疲劳塑性区大小影响不大。同时对Ⅰ、Ⅱ型混合裂纹在多轴非比例载荷下给出了由Jiang和Kurath定义的疲劳塑性区,由于其定义与应力强度因子无关,可以适用于复杂疲劳载荷下的混合型裂纹。 展开更多
关键词 疲劳塑性区尺寸 多轴非比例载荷 应力强度因子 混合裂纹
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单边切口薄板研究聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料断裂韧性 被引量:4
16
作者 高淑玲 徐世烺 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期12-18,共7页
利用单边切口薄板对配制的聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料进行单轴直接拉伸试验研究,得到硬化的荷载-裂缝张开位移全曲线。通过试验观察到缺口尖端处出现呈发散状的多条微小裂纹,部分试件在远离切口处还有多条裂缝出现,并不像混凝土或... 利用单边切口薄板对配制的聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料进行单轴直接拉伸试验研究,得到硬化的荷载-裂缝张开位移全曲线。通过试验观察到缺口尖端处出现呈发散状的多条微小裂纹,部分试件在远离切口处还有多条裂缝出现,并不像混凝土或水泥净浆这类半脆性、脆性材料只有单条裂缝并沿着单条路径开裂,因此,适用于应变软化材料的双K断裂理论以及断裂能理论不能直接用在应变已经发生假硬化的材料中。鉴于上述原因,该文提出起裂断裂韧度和耗散能两个韧性评价指标。 展开更多
关键词 PVA纤维增强水泥基复合材料 假应变硬化 直接拉伸 多缝开裂 砂浆起裂断裂韧度 复合起裂断裂韧度
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CTOD试验方法与转子材料的延性断裂性能 被引量:4
17
作者 包陈 蔡力勋 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期573-577,共5页
对国标GB/T 21143—2007和美标ASTM E1820-08a中的CTOD(crack tip opening displacement)计算公式和阻力曲线评定方法进行对比研究,采用柔度法完成汽轮机转子材料Cr2Ni2MoV钢的CTOD试验,并分别根据两个标准对试验结果进行分析。结果表明... 对国标GB/T 21143—2007和美标ASTM E1820-08a中的CTOD(crack tip opening displacement)计算公式和阻力曲线评定方法进行对比研究,采用柔度法完成汽轮机转子材料Cr2Ni2MoV钢的CTOD试验,并分别根据两个标准对试验结果进行分析。结果表明,GB/T 21143—2007中的CTOD计算公式和钝化线方程存在不合理的表达,对其进行相应修正;根据ASTM E1820-08a得到的CTOD值通常稍低于由GB/T 21143—2007得到的结果;钝化线方程的选取对启裂CTOD临界值的确定影响显著。 展开更多
关键词 裂尖张开位移(CTOD) 测试标准 阻力曲线评定 钝化线 汽轮机转子材料
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红枣枝条剪切应力及组织破坏应力的试验研究 被引量:4
18
作者 方珏 葛云 王鹏 《农机化研究》 北大核心 2012年第11期182-185,共4页
为了获取红枣侧枝剪切以及抗破坏力学特性参数,采用微机控制电子式万能试验机(CSS-44300),对红枣侧枝力学性能进行了研究。同时,主要针对红枣侧枝在不同直径的剪切强度和破坏应力的变化进行了试验研究。通过剪切以及横纹压缩试验,得出... 为了获取红枣侧枝剪切以及抗破坏力学特性参数,采用微机控制电子式万能试验机(CSS-44300),对红枣侧枝力学性能进行了研究。同时,主要针对红枣侧枝在不同直径的剪切强度和破坏应力的变化进行了试验研究。通过剪切以及横纹压缩试验,得出剪切应力、组织破坏应力与枝条直径的关系图。试验结果表明:红枣枝条剪切强度、组织破坏应力与直径密切相关,处于修剪期枝条直径在6~8mm的侧枝所需的剪切应力强度在501~927 N范围内,组织破坏强度在31~40 MPa范围内。由此可以确定出修枝器械修剪所需的最佳功率、剪切过程中不破坏剪切端面的最适压强,为红枣修枝器械设计提供依据。 展开更多
关键词 红枣 枝条 剪切 横纹 应力-应变关系
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硫化氢腐蚀对X80管线钢断裂韧性的影响 被引量:4
19
作者 王晶 栾春波 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期179-185,共7页
测试X80管线钢分别在未腐蚀状态下及饱和H2S预腐蚀后的δ-Δa阻力曲线;分析了H2S腐蚀对其裂纹扩展阻力曲线、断裂韧性、塑性功等方面影响。结果表明,H2S腐蚀后X80材料KIC下限为75.43 MPa·m?。对比分析H2S腐蚀前后测试结果,发现H2S... 测试X80管线钢分别在未腐蚀状态下及饱和H2S预腐蚀后的δ-Δa阻力曲线;分析了H2S腐蚀对其裂纹扩展阻力曲线、断裂韧性、塑性功等方面影响。结果表明,H2S腐蚀后X80材料KIC下限为75.43 MPa·m?。对比分析H2S腐蚀前后测试结果,发现H2S腐蚀会对X80钢的断裂韧性产生显著影响:未腐蚀试样的裂纹扩展阻力曲线明显高于H2S腐蚀后的;H2S腐蚀前后材料的稳定裂纹扩展下的启裂韧度δ0.2BL分别为0.740 mm和0.365 mm,前者是后者的2.02倍;扩展量Δa相近的情况下,未腐蚀试样的裂纹扩展过程所需塑性功是H2S预腐蚀后的2.29倍左右,H2S腐蚀明显会降低X80材料的断裂韧度。因此,管道在输送天然气过程中应尽量避免H2S的腐蚀,保证材料的韧性不受破坏。 展开更多
关键词 金属材料 断裂韧性 阻力曲线 H2S腐蚀
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基于DOLI系统的数字控制及J_(IC)测试软件的研发 被引量:2
20
作者 黄兴 马杭 程昌钧 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期141-145,共5页
该项研发的目的是拓展配备DOLI系统试验机的功能,为延性断裂韧度(JIC)测试提供教学及科研的试验平台.作者借助DOLI系统的函数库及微软的MFC类库,应用Win32串行通信、多线程及面向对象等技术,通过模块化设计研发出基于DOLI系统的数字控制... 该项研发的目的是拓展配备DOLI系统试验机的功能,为延性断裂韧度(JIC)测试提供教学及科研的试验平台.作者借助DOLI系统的函数库及微软的MFC类库,应用Win32串行通信、多线程及面向对象等技术,通过模块化设计研发出基于DOLI系统的数字控制及JIC测试软件.运用该软件对12Cr1MoV钢及20Mn钢的三点弯曲试样进行了JIC测试.结果表明,软件不仅运行稳定、可靠,能够实时、准确地控制试验机,而且可以进行JIC测试与数据分析. 展开更多
关键词 DOLI系统 数字控制 JIC测试 软件研发
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