一种含双边轴向裂纹金属小管断裂韧性试验方法技术

本发明专利技术公开了一种含双边轴向裂纹金属小管断裂韧性试验方法，包括加工含双边轴向裂纹金属小管试样；将含双边轴向裂纹金属小管试样安装在试验机上进行拉伸，以获取含双边轴向裂纹金属小管试样的载荷

【技术实现步骤摘要】
一种含双边轴向裂纹金属小管断裂韧性试验方法


[0001]本专利技术涉及金属薄壁管状结构测试
，具体涉及一种含双边轴向裂纹金属小管断裂韧性试验方法。

技术介绍

[0002]金属薄壁管状结构在许多现代工程系统中被广泛使用，如火力发电厂的过热器管、再热器管和蒸汽发生器管、化工和加工工业的热交换器管以及核反应堆的燃料包壳管。这些管道通常承受高压和高温环境，随着时间的增长，材料势必发生蠕变、氧化、腐蚀等现象，造成材料的劣化和损伤，如何进行材料的可靠性和安全性评定具有重要意义。评估薄壁管状试样的断裂阻力曲线一直是核工业长期关注的问题。
[0003]由于标准断裂力学试样无法从这些管中加工出来，因此必须采用非标准试样进行测试。
[0004]早期学者Grigoriev等人提出采用销加载拉伸(pin
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loading tension,PLT)试验，利用含轴向对称裂纹的薄壁管试样(Thin
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walled tube containing four axial symmetric cracks,TFAC)用于评本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含双边轴向裂纹金属小管断裂韧性试验方法，其特征在于，包括以下步骤：加工含双边轴向裂纹金属小管试样；将含双边轴向裂纹金属小管试样安装在试验机上进行拉伸，以获取含双边轴向裂纹金属小管试样的载荷
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位移曲线；建立基于含双边轴向裂纹金属小管试样的J积分半解析模型，结合获取的载荷
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位移曲线计算含双边轴向裂纹金属小管试样的断裂韧性J积分；采用直接法计算含双边轴向裂纹金属小管试样的扩展裂纹长度，并结合计算的断裂韧性J积分，得到含双边轴向裂纹金属小管试样的J阻力曲线。2.根据权利要求1所述的一种含双边轴向裂纹金属小管断裂韧性试验方法，其特征在于，所述含双边轴向裂纹金属小管试样的一端开设V形槽，其另一端开设轴向裂纹。3.根据权利要求1所述的一种含双边轴向裂纹金属小管断裂韧性试验方法，其特征在于，所述将含双边轴向裂纹金属小管试样安装在试验机上进行拉伸具体为：采用销加载拉伸装置和U型夹具与含双边轴向裂纹金属小管试样配合安装在试验机上，使用单调位移加载，销加载拉伸装置张开，对含双边轴向裂纹金属小管试样进行拉伸。4.根据权利要求1所述的一种含双边轴向裂纹金属小管断裂韧性试验方法，其特征在于，所述基于含双边轴向裂纹金属小管试样的J积分半解析模型具体为：其中，J表示含双边轴向裂纹金属小管试样的断裂韧性J积分，J
e
表示弹性阶段J积分，J
p
表示塑性阶段J积分，m1,m2,m3分别表示与试样裂纹长度a、试样直径D、试样厚度t相关的有效体积折减系数，P
er
＝k1EWt，k1表示弹性有效变形体积系数，E表示弹性模量，b表示剩余韧带长度，W表示试样宽度，P表示载荷，表示第i点的塑性J积分，表示第i点的塑性J积分，N表示应变硬化指数，K表示材料的应变硬化系数，k2表示塑性有效变形体积系数，k3表示塑性有效体...

【专利技术属性】
技术研发人员：包陈，徐习凯，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：