【技术实现步骤摘要】
一种断裂韧性转换模型的建立方法
本专利技术涉及断裂韧性研究的
，尤其是一种断裂韧性转换模型的建立方法。
技术介绍
由于脆性断裂发生前没有征兆，没有明显的塑性变形，并且裂纹扩展时几乎不吸收能量，难以遏制，极易对金属结构造成灾难性破坏。核反应堆压力容器等大型金属锻件中存在无法消除的细小裂纹，这类结构无法更换，因此有必要研究材料抵抗断裂的能力，以保证设施的安全运转。由于反应堆压力容器的内部空间有限，无法容纳大量的试验材料，而待转换试样由于约束损失导致测量的断裂韧性偏高，使用小试样获取准确的材料断裂韧性就成为了一项热门课题。Beremin局部应力模型使用有限元分析研究裂纹尖端的应力应变场，基于Beremin局部应力模型的断裂韧性转换模型可以用于校正小试样约束损失，该韧性转换模型需要对Beremin模型参量即m进行标定，以找出一组与试样尺寸无关的参数，但由于Beremin模型本身并不完善，并且试验数据总算是存在误差，这导致标定参数总是会随着试样尺寸的改变或者试验数据的误差而发生变化，从而难以建立相应的断裂韧性转换模型。<...
【技术保护点】
1.一种断裂韧性转换模型的建立方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1，分别对标准试样和待转换试样进行断裂韧性试验，分别得到标准试样的试验数据和待转换试样的试验数据，试验数据为一系列的试验J积分，且试验J积分用J
【技术特征摘要】
1.一种断裂韧性转换模型的建立方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，分别对标准试样和待转换试样进行断裂韧性试验，分别得到标准试样的试验数据和待转换试样的试验数据，试验数据为一系列的试验J积分，且试验J积分用JC进行表示；
根据标准试样的试验数据和待转换试样的试验数据，分别估算出标准试样和待转换试样的试验参数J0和α；其中，J0表示试样的特征韧性，α表示试样的试验J积分的分布形状参数；
S2，分别对标准试样和待转换试样进行断裂韧性试验的仿真和分析，在位移加载状态下，分别得到标准试样和待转换试样的J积分以及J积分所对应的应力应变场，应力应变场中包括试样划分网格后的各个单元的体积dV和最大主应力σ1；
S3，定义Beremin模型参量m的初始值为m0；
用该初始值m0，以及根据步骤S2中的标准试样和待转换试样的J积分和J积分所对应的应力应变场，分别计算标准试样和待转换试样的J积分所对应weibull应力σωc0；
S4，根据标准试样的试验参数J0和α，采用一系列随机数，生成一系列的标准试样的模拟J积分，且模拟J积分用J′C进行表示；
S5，将步骤S4得到的一系列的标准试样的模拟J积分按照从小到大的顺序排列，并用中值排名表达式，分别估计出标准试样的各个模拟J积分所对应的累计失效概率P′f；
根据步骤S3得到的标准试样的J积分所对应的weibull应力σωc0，得到该一系列的标准试样的模拟J积分所对应的weibull应力σωc0；
采用线性拟合的方式，拟合出Ln[Ln(1-P′f)]与Ln(σωc0)之间的线性关系，拟合得到的线性关系中的斜率为mi；
S6，对比斜率mi和初始值m0；
若|mi-m0|≤T，则完成Beremin模型参量标定，且mi的值为最终标定的Beremin模型参量m；T为设定的阈值；
若|mi-m0|＞T，则返回步骤S3，重新进行标定，重新定义的Beremin模型参量m的初始值m0为mi的值，继续执行步骤S3～S6，直至|mi-m0|≤T，即完成Beremin模型参量m标定。
S7，用最终标定的Beremin模型参量m，并根据步骤S2中的标准试样和待转换试样的J积分和J积分所对应的应力应变场，分别计算标准试样和待转换试样的J积分所对应weibull应力σωc；
分别得到标准试样和待转换试样的尺度参数σu；其中，尺度参数σu为J积分等于特征韧性J0时所对应的weibull应力σωc；
建立σωc/σu与J积分之间的坐标系即σωc/σu-J坐标系，在σωc/σu-J坐标系中，分别绘制标准试样和待转换试样的σωc/σu-J的关系曲线；
在相同的σωc/σu条件下，实现待转换试样的J积分与标准试样的J积分之间的转换。
2.根据权利要求1所述的一种断裂韧性转换模型的建立方法，其特征在于，步骤S1中，试验参数J0和α的估算采用三参数Weibull概率模型公式进行拟合，具体如下式(1)所示：
式中，Jmin表示发生断裂时最小的试验J积分；JC表示试验J积分，即断裂韧性试验所得到的J积分；F(JC)表示试验J积分即JC所对应的累计失效概率；
将试样的试验J积分按照从小到大的顺序排列，采用中值排名表达式估算出F(JC)，具体...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘建华，尹梦乐，吴玉程，朱晓勇，翟华，王艳，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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