一、对J积分测试中钝化线形式的探讨（论文文献综述）
武旭[1]（2020）在《高钢级管道环焊缝局部本构关系与断裂韧性测试研究》文中指出油气管道是一种典型的焊接结构,焊缝及热影响区不可避免地存在各种形式的焊接缺陷。我国近年来已发生多起高钢级管道事故,多表现为管道环焊缝的应变能力不足。环焊缝的应变能力与其力学性能密切相关,由于环焊缝的非均质性,管道环焊缝力学性能测试与表征一直是一项难题。因而管道环焊缝的力学性能研究必须引起高度重视,对保障管道安全运营具有重要意义。环焊缝力学性能研究分为局部本构关系识别和断裂韧性测试两部分内容。针对管道环焊缝局部本构关系难以准确识别、单边缺口拉伸试件（SENT）断裂韧性测试中母材与焊缝的J积分塑性因子方程研究不充分以及规则化方法在SENT试件J-R阻力曲线测试上的适用性等关键问题进行研究,主要研究内容及成果如下:（1）提出了一种利用数字图像相关技术（DIC）测量焊接接头局部本构关系的方法,搭建了基于DIC技术的材料拉伸实验平台,测试了X80与Q235管道焊接接头局部力学性能,得到母材与焊缝试件不同位置的局部真应力-应变曲线。分析母材不同位置的真应力-应变曲线,结果表明,DIC方法可以准确测试材料性能,具备区分非均质材料力学性能的能力,可用于测试焊接接头局部本构关系。测试并分析了X80与Q235管道焊接接头的微观组织、硬度分布,其硬度分布规律与基于DIC方法得到的焊接结构屈服强度规律一致,证明了测试结果的准确性。分别研究X80和Q235试件母材、焊缝、热影响区的Ramberg-Osgood模型参数,确定了试件的匹配强度,两种材料焊接接头平均匹配系数分别为0.95和1.21。（2）建立管道母材SENT试件三维有限元模型,研究裂纹长度（a/W=0.2～0.7、增量0.1）、试件厚度（B/W=0.5、1、2）、硬化指数（n=5、7、10、15、20）、试件侧槽对J积分塑性因子的影响。通过数值分析结果,考虑裂纹长度、试件厚度、材料硬化性能等因素的影响,通过拟合方法提出适用于不含侧槽与侧槽深度为10%B的管道母材SENT试件J积分塑性因子方程。（3）建立针对管道环焊缝的SENT试件三维有限元模型,模拟计算焊缝金属SENT试件在不同裂纹长度（a/W=0.2～0.7）、试件厚度（B/W=0.5、1、2）、焊缝宽度（2h/W=0.5、0.75、1）、匹配系数（My=1.1～1.4）下的J积分塑性因子,研究不同因素对J积分塑性因子的影响规律,通过拟合方法提出针对不含侧槽与侧槽深度10%B的焊缝金属SENT试件J积分塑性因子方程。（4）提出了一种适用于SENT试件J积分阻力曲线测试的改进规则化方法,并应用于X80管道钢母材和焊缝的断裂韧性测试,相较于规则化方法,改进的方法与卸载柔度法的偏差更小,准确性更高。对比了BS 8571、ASTM E1820、GB/T21143等标准中起裂韧性的确定方法,分析了裂纹长度、最终裂纹扩展量、侧槽深度等对断裂韧性的影响规律,提出SENT试件优选的侧槽深度与试件加工方式。基于测试的SENT试件P-CMOD曲线和J-R阻力曲线,校核并修正了GTN模型参数,结果表明,该模型可以较好的预测材料的韧性撕裂行为,为管线钢的工程应用提供一定依据。
余伟炜[2]（2019）在《长期热老化对核电站主管道焊接接头断裂性能影响的研究》文中认为窄间隙TIG（Tungsten-Inert Gas）自动焊做为一项先进的焊接技术,具有焊缝成型好、焊接质量稳定、焊缝性能优越的特点,被广泛应用于CPR1000+核电站主管道连接。考虑到主管道及TIG焊接接头的内部组织均为奥氏体、铁素体双相结构,在长期服役过程中会产生严重的热老化问题。本文在400℃下针对TIG焊接接头开展了长达30000小时的加速热老化试验,并针对TIG焊接接头的断裂性能开展了系列试验研究,研究结果表明:（1）主管道TIG焊接接头属于高强匹配。在热老化过程中,TIG焊接接头各区域的强度均获得了提升,但韧性下降。接头各区域老化驱动力差异导致性能变化趋势并不一致,时效至30000小时阶段母材性能出现饱和迹象;而焊缝性能尚未稳定。但即便时效时间长至30000小时,各区域均未出现失稳脆性断裂现象。（2）主管道TIG焊接接头母材的断裂性能明显高于其他区域,而在30000小时时效范围内,熔合线位置始终是整个焊接接头断裂性能最薄弱区域,对应JIC最低,而基于伸长区测量获得的JSZW,对应的断裂韧度更低。（3）长期热老化过程中,主管道TIG焊接接头母材及焊缝中铁素体相先后产生斑点状调幅分解、G相析出现象,而奥氏体相始终未发现元素偏聚或第二相析出;此外,主管道TIG焊缝中铁素体相调幅分解和G相密度显着高于母材,但由于母材中铁素体相含量高于焊缝,因而母材韧性下降程度更高。依据断裂韧度试验结果,引入失效概率的概念,在ANL（Argonne National Lab）模型基础上建立了CASS（Casting Austenitic Stainless Steel）材料概率断裂预测方程。同时,采用LBB（LEAK-BEFORE-BREAK）分析技术,对主管道TIG焊接接头进行结构完整性评价,发现在热老化作用下,管道在典型管路载荷作用下母材塑性撕裂的临界裂纹尺寸减低40%～50%左右,熔合线位置临界裂纹尺寸减低30%左右,而热老化对焊缝材料的临界裂纹尺寸变化影响有限。采用热回复技术使主管道TIG焊接接头性能再生,结果显示550℃热回复改善了材料的韧性状态,减弱了调幅分解现象,同时伴有部分G相消失。此外,针对热回复后主管道TIG焊接接头开展继续热老化研究,验证了热回复并不会导致材料再役性能的劣化,因此采用热回复方式恢复材料服役性能从材料学角度是可行的。
周峰峦,孙晓阳[3]（2019）在《几种J积分测试标准的比较》文中研究指明从试样、试验参数及夹具、阻力曲线及结果的有效性等几个方面归纳总结了几个常用J积分测试标准的差别,并通过实例计算比较了最终结果的差异。分析发现,各个标准对于J积分的计算、阻力曲线的拟合以及阻力曲线的边界点并不完全相同,其中一种标准有效的数据对于另一种标准而言或许完全无效。
李相清[4]（2018）在《核电用低合金钢断裂韧性测定和预测方法的研究》文中研究说明断裂韧性是评价和保证核电设备结构完整性能力最为关键的参数之一。目前该领域研究存在的主要问题是断裂韧性测试标准选用原则不明确,服役温度对核电用国产SA508-Ⅲ钢断裂行为的影响机理还不清楚且直接考虑温度影响的断裂韧性预测模型尚未建立。本文从钝化线建立理论出发,分析了断裂韧性测试标准的适用性并提出了归一化的断裂韧性数据处理方法。系统地研究了国产SA508-Ⅲ钢在典型温度下的断裂行为及细观损伤机理。针对高温断裂韧性测试难度大等困难,建立了考虑温度影响的断裂韧性预测模型。本文主要研究内容及结论如下:基于钝化线建立理论分析了ASTM E1820和ISO 12135两个标准的适用性,研究发现两种标准分别采用了理想弹塑性和幂强化弹塑性本构假设进而获得了不同的钝化线方程。阐明了断裂韧性测试标准的选用原则,提出基于材料的本构假设模型,即材料在不同温度下的单轴拉伸曲线是否有明显的屈服平台（Constitutive Curve Method,CCM）来确定材料在不同温度下断裂韧性的测定。在ASTM E1820标准规定的范围内,采用了不同几何参数的紧凑拉伸试样（Compact Tension,CT）,通过测试国产SA508-Ⅲ钢的断裂韧性,分析了几何拘束对断裂韧性的影响规律,结果表明高的拘束度会获得较小的断裂韧性。分别采用ASTM E1820、ISO 12135和CCM方法对国产SA508-Ⅲ钢在不同温度下的断裂韧性数据处理方法进行了研究。结果表明数据处理方法对国产SA508-Ⅲ钢断裂韧性的获得具有显着影响。采用SEM对试样断口形貌进行了显微观测,发现国产SA508-Ⅲ钢在20150℃时属于全韧性断裂,而在200320℃时属于混合模式断裂,且在200℃及以上时材料的断裂韧性出现了明显的下降。采用X-μCT透视技术对国产SA508-Ⅲ钢在典型温度下的细观损伤机理进行了系统研究,发现了孔洞对材料韧性破坏的影响机理为垒积型韧性断裂,呈现了孔洞的形成、长大和聚合,且越靠近断裂表面、试样中心面及起始断裂点孔洞均越大越多。采用理论分析、试验分析与数值模拟相结合的技术标定了典型温度下GTN模型参数,预测了国产SA508-Ⅲ钢的断裂韧性,结果表明预测值与试验值吻合较好。提出了将温度（T）变量直接引入CVN预测断裂韧性模型,建立了考虑温度影响的国产SA508-Ⅲ钢断裂韧性预测模型,进行了国产SA508-Ⅲ钢的高温断裂韧性预测研究。结果表明选用该模型来预测国产SA508-Ⅲ钢的高温断裂韧性比其他预测模型精度更高,预测值与试验值的误差小于8%。基于以上系统的理论分析与试验研究,本文明确了断裂韧性测试标准的选用原则并提出了相应的数据处理方法,获得了高温对国产SA508-Ⅲ钢断裂行为的影响机理,建立了考虑温度影响的断裂韧性预测模型,为国产核电用钢的断裂韧性评价研究与分析提供一定的理论基础和试验支撑。
魏之杰[5]（2018）在《X65/Incoloy825双金属管焊接接头的断裂性能研究》文中认为论文对X65/Incoloy825双金属管焊接接头的断裂性能进行了研究,由于X65/Incoloy825双金属管覆层金属Incoloy825壁厚较薄且管道钢多处于服役状态,传统断裂实验方法不易取材或无法满足传统断裂实验方法的实验条件,因此本文采用微试样实验方法—预制裂纹小冲杆实验,评估X65/Incoloy825双金属管焊接接头的断裂性能,同时通过标准断裂CT实验（紧凑拉伸实验）对小冲杆实验结果进行了验证。首先研究了X65/Incoloy825双金属管焊接接头的组织性能,结果表明异种钢焊接接头的典型特征是在熔合线附近存在平行于熔合线的Type-Ⅱ晶界和连接熔合线与Type-Ⅱ晶界的Type-Ⅰ晶界。另外,通过对焊接接头EBSD观察,在靠近熔合线的X65侧的晶粒尺寸比远离X65的晶粒尺寸大,焊缝组织呈现出垂直于熔合线的柱状晶生长模式。通过对焊接接头预制裂纹小冲杆的实验研究结果表明,预制裂纹长度的合理区间为a=4.3-5.6mm区间。通过中断实验对X65母材,Incoloy825母材以及焊缝的裂纹扩展起裂点探究发现,三个区域的裂纹扩展起裂点都出现在从100%最大加载载荷降至95%最大加载载荷处。小冲杆试样的裂纹起裂过程中,首先出现裂纹尖端沿裂纹宽度方向的扩展,当宽度方向扩展达到一定程度后,导致裂纹纵向扩展。通过两种方法利用预制裂纹小冲杆的实验数据可以求得断裂韧性,一种是通过计算最大载荷位移曲线下围成面积的多试样法,该方法计算过程简单,实验易操作,但要注意的是需要甄别一下合理有效的载荷位移数据。本文中长度在a=4.3-4.7mm区间的小冲杆试样实验后裂纹扩展幅度较大,已不能表示裂纹萌生时的状态,而在a=5.0-5.3mm区间的试样裂纹微小,因此预制裂纹小冲杆实验通过多试样法计算接头J积分时采用a=5.0-5.3mm的实验数值。另一种方法是利用类CTOD法计算X65钢母材的J积分值,该方法计算得到的J积分数值受预制裂纹的长度影响较小,结果最为集中,离散性最小,但是缺点是裂纹尖端张开位移对测试停止的时间非常敏感,实验需要在裂纹萌生之前瞬间停止,所以实验前需要大量的预实验确定试样裂纹萌生点,本文通过大量中断实验探究得到X65钢母材的裂纹萌生点,再利用类CTOD法计算X65钢母材的J积分值。最后通过标准断裂CT试样的紧凑拉伸实验,测试了X65钢母材,焊缝和HAZ的断裂韧度,实验结果表明X65钢焊缝和HAZ的断裂韧度比母材低,经过分析发现,CT实验不适合HAZ的断裂韧度的测试。
关鹏涛,李相清,郑三龙,包士毅,高增梁[6]（2017）在《ASTM和ISO标准断裂韧度测试方法比较研究》文中研究说明ASTM E1820-11和ISO 12135-2002标准是测试断裂韧度的主要标准,然而这两个测试标准在钝化线、有效数据区间和阻力曲线拟合等方面存在较大的差异,导致断裂韧度测试结果的较大不同。研究这两个测试标准钝化线的依据,比较它们的差异。ASTM标准采用理想弹塑性材料假设,ISO标准基于材料的真应力应变关系满足幂次定律,ISO标准钝化线斜率比ASTM标准钝化线斜率大;ASTM标准采用两参数方程阻力曲线,而ISO标准采用三参数方程阻力曲线。提出根据材料应力应变特性来选择合适的试验标准,对于带屈服平台的材料可选用ASTM标准,不带屈服平台的材料可选用ISO标准。选取Q345R钢进行断裂韧度试验,用ASTM和ISO两个标准对试验结果进行评估,试验结果表明:Q345R的应力应变曲线在屈服阶段存在屈服平台,ASTM钝化线能更好反映裂纹尖端钝化。ASTM和ISO两个标准测得的断裂韧度分别为235.29 kJ/m2和179.37 kJ/m2,两者相差24%。
包陈,蔡力勋,石凯凯,但晨,姚瑶[7]（2016）在《金属材料准静态断裂性能标准测试技术研究进展》文中指出准静态断裂性能是评价含裂纹结构完整性的重要力学参量,其测试规范的制修订可反映国家在国际断裂测试领域的技术水平。由于较复杂的断裂力学理论背景以及长期经费投入乏力,我国的断裂性能测试规范自主创新修订工作严重落后于国际水平。自2011年立项至今,历经3年的不懈研究,完成了新版国家断裂测试规范GB/T 21143-2014的修订,且在原规范的基础上取得了许多新进展。主要包括:对基于柔度原理的裂纹长度计算公式进行了简化,完善了原有J积分和CTOD计算式;推荐了考虑断裂试样大角度转动影响的旋转修正新方法;借鉴ASTM E1820-11规范,引入了改良后的单试样规则化法。为了更好地促进新规范的推广应用,本文就新规范修订中涉及的上述技术的研究进展进行详细综述。
赵天娆,张华,李丽锋,罗金恒,赵新伟[8]（2015）在《X80管线钢断裂韧性测试方法探讨》文中进行了进一步梳理采用GB/T 21143—2007规定的钝化线方法测试了X80管线钢延性断裂韧度JIC,并与采用微观断口裂纹伸张区方法确定的表观启裂韧性Ji对比。结果表明:GB/T 21143—2007规定的左边界线判定条件存在数据有效性误判情况,用钝化线方法确定的X80管线钢断裂韧性值偏高,建议在X80管线钢延性断裂韧性测试时保留GB/T 21143—2007中的钝化线形式,左边界线由钝化线偏置量0.1 mm调整为0.03 mm,钝化线偏置量由0.2 mm调整为0.035 mm。
李铁萍,张春明,刘锐[9]（2012）在《对断裂阻力曲线测量方法中钝化线的探讨》文中研究说明裂纹尖端钝化线的定义对于延性金属材料断裂韧性测量有重要影响,从裂纹尖端应力场的力学模型出发分析了钝化线的来源,比较了目前较为通用的测量标准E1820和GB21143-2007对于钝化线的定义,最后结合实例评价了这两种测量方法中钝化线定义的合理性。
包陈[10]（2011）在《材料力学测试技术中的理论方法与实验应用》文中认为随着航空、高速铁路、化工、反应堆工程等的飞速发展,材料断裂性能的工程需求在新世纪迅速扩大。然而,传统断裂力学测试在载荷分离法、柔度法、测试标准的有效应用等方面仍存在一系列问题,一些问题仍具有突出的理论研究与工程应用价值。单轴应力应变曲线的便携测量对于实现工程构件材料力学性能的在役检测意义深远,基于硬度技术的压入法在该领域显示了良好的应用前景,但是现有方法尚不成熟,需要进一步完善。本文对材料断裂测试中的载荷分离法、柔度法以及基于压入技术的单轴应力应变曲线获取方法进行了深入系统的研究,重点完成了如下工作：1.基于相似理论提出了无量纲化载荷分离理论,解决了现行载荷分离理论的量纲不对等问题。基于无量纲化载荷分离理论,发展了改进的分离参数Spb法,新方法有效消除了参考钝裂纹和标定点选择对试样裂纹长度预测的影响。应用新方法完成了Cr2Ni2MoV钢、A508-Ⅲ钢以及输气管道球阀焊接接头等工程材料的JIC、CTOD和CTOA测定,新方法的有效性和实用性得到了验证。根据对ASTM现行规范中载荷分离法的深入研究与创新进展,为金属材料准静态断裂韧度统一试验国家标准新版修订提出了增订的载荷分离法附录草案。2.对柔度测试中现行转动修正方法存在的问题进行了细致研究,基于刚性铰链假设和功等效原理提出了适用于CT、SEB和SET三类试样的柔度转动修正方法。研究结果表明,由弹塑性有限元分析提出的三类试样转动半径计算公式比现行规范公式更为合理和有效；刚性转动对试样裂纹长度的柔度计算不产生附加影响,但对J积分计算结果的影响显着；对于在加载点测量位移的SEB试样无需进行柔度转动修正；在采用柔度法完成JIC测试时,合理的做法是仅对载荷-位移测量曲线进行柔度转动修正,无需对预测裂纹长度的测量柔度进行转动修正。对SEB试样和直通型CT试样提出了裂纹嘴张开位移同加载点（加载线）位移的弹塑性换算公式,使得从裂纹嘴张开位移测量中获得材料断裂韧性JIC有效可行,进而确保了现行材料断裂韧性测试标准在该技术领域的完整性。3.对SEB试样和CT试样提出了测算裂纹长度和等效弹性模量的统一简化公式；修正了柔度法中塑性J积分增量迭代算式的不合理内容；为方便焊缝、复合材料等特殊分层材料的断裂性能测试,基于有限元分析提出了分层结构CT试样的柔度方法；提出了用于断裂性能测试的点触式高温柔度法,拓展了柔度法在高温测试环境中的应用；对不同版本的JIC和CTOD现行断裂测试标准进行了详细的差异比较,选取典型材料研究了不同测试标准对材料断裂性能评价的影响；基于柔度法的系统创新进展,提出了金属材料准静态断裂韧度统一试验国家标准新一轮修订版本中关于柔度法的推荐附录草案。4.基于压入试验技术,发展了直接从球形压头载荷-压入深度曲线中获得材料单轴应力应变曲线的方法；根据A533-B钢、C40钢、316L不锈钢、退火Cu、0Cr18NiTi不锈钢和A105钢等材料的压入试验结果,新方法的有效性得到了验证。
二、对J积分测试中钝化线形式的探讨（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、对J积分测试中钝化线形式的探讨（论文提纲范文）
（1）高钢级管道环焊缝局部本构关系与断裂韧性测试研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 目的及意义 |
| 1.1.2 课题来源 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 断裂力学相关理论 |
| 1.2.2 管道环焊缝接头局部力学性能测试 |
| 1.2.3 低约束试件断裂韧性测试发展 |
| 1.2.4 J积分塑性因子 |
| 1.2.5 阻力曲线测试方法 |
| 1.3 研究内容与研究方法 |
| 第2章 管道环焊缝局部本构关系研究 |
| 2.1 真应力真应变计算方法 |
| 2.1.1 基于DIC的真应变测试方法 |
| 2.1.2 基于DIC的真应力计算方法 |
| 2.2 实验过程 |
| 2.2.1 材料与试件 |
| 2.2.2 实验设备 |
| 2.2.3 数据处理方法 |
| 2.3 测试结果 |
| 2.3.1 焊缝及热影响区宽度测量 |
| 2.3.2 应变分布 |
| 2.3.3 局部真应力-应变曲线 |
| 2.3.4 本构参数评估 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 管道母材SENT试件J积分塑性因子研究 |
| 3.1 J积分与塑性因子计算方法 |
| 3.1.1 利用塑性因子评估J积分 |
| 3.1.2 J积分塑性因子计算流程 |
| 3.2 有限元分析 |
| 3.2.1 几何模型 |
| 3.2.2 材料模型 |
| 3.2.3 分析过程 |
| 3.3 结果分析 |
| 3.3.1 应力强度因子选用 |
| 3.3.2 J积分塑性因子评估 |
| 3.3.3 裂纹长度影响分析 |
| 3.3.4 试件厚度与侧槽影响分析 |
| 3.3.5 硬化指数影响分析 |
| 3.4 母材J积分塑性因子公式 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 管道环焊缝SENT试件J积分塑性因子研究 |
| 4.1 焊缝金属J积分塑性因子计算 |
| 4.2 有限元分析 |
| 4.2.1 管道环焊缝SENT试件几何模型 |
| 4.2.2 材料模型 |
| 4.2.3 分析过程 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.3.1 J积分塑性因子评估 |
| 4.3.2 焊缝宽度影响分析 |
| 4.3.3 匹配系数影响分析 |
| 4.3.4 试件厚度与侧槽影响分析 |
| 4.4 焊缝J积分塑性因子公式 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 管道环焊缝断裂韧性测试 |
| 5.1 单试件测试方法 |
| 5.1.1 规则化方法 |
| 5.1.2 卸载柔度法 |
| 5.2 实验材料与装置 |
| 5.2.1 材料与试件 |
| 5.2.2 实验装置与流程 |
| 5.3 结果讨论 |
| 5.3.1 P-CMOD曲线 |
| 5.3.2 裂纹长度评估 |
| 5.3.3 J-R阻力曲线分析 |
| 5.3.4 起裂韧性分析 |
| 5.3.5 影响因素分析 |
| 5.3.6 基于DIC的 CTOD测试 |
| 5.4 GTN模型参数校核 |
| 5.4.1 GTN模型 |
| 5.4.2 有限元模型 |
| 5.4.3 GTN模型参数验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）长期热老化对核电站主管道焊接接头断裂性能影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.1.1 核电当前发展——工程建设 |
| 1.1.2 核电未来发展——延寿工程 |
| 1.2 核电站一回路主管道技术发展 |
| 1.2.1 主管道制造技术发展 |
| 1.2.2 主管道焊接技术发展 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 主管道热老化损伤性能研究进展 |
| 1.3.2 主管道热老化损伤机理研究进展 |
| 1.4 当前研究存在的不足之处 |
| 1.5 本研究的主要内容 |
| 第2章 主管道焊接接头宏观性能规律研究(D) |
| 2.1 试验材料与方案 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 试验方案 |
| 2.2 拉伸性能规律研究 |
| 2.2.1 不同焊接区域拉伸性能差异分析 |
| 2.2.2 热老化对焊接区域拉伸性能影响分析 |
| 2.3 冲击性能规律研究 |
| 2.3.1 不同焊接区域冲击性能差异分析 |
| 2.3.2 热老化对焊接区域冲击性能影响分析 |
| 2.4 断裂性能规律研究 |
| 2.4.1 不同焊接区域断裂性能差异分析 |
| 2.4.2 热老化对焊接区域断裂性能影响分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 主管道焊接接头断裂评估(C) |
| 3.1 断裂性能预测模型研究 |
| 3.1.1 确定性断裂预测模型对比分析 |
| 3.1.2 概率断裂性能预测模型研究 |
| 3.2 破前漏“LBB”分析 |
| 3.2.1 热老化对主管道临界裂纹尺寸影响分析 |
| 3.2.2 拘束效应对主管道临界裂纹尺寸影响分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 热老化性能缓解技术研究(A) |
| 4.1 热回复对主管道焊接接头性能回复规律研究 |
| 4.1.1 热回复性能分析 |
| 4.1.2 热回复机理研究 |
| 4.2 热回复后材料再役规律研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 主管道焊接接头热老化微观机理研究(B) |
| 5.1 热老化损伤的纳米压痕微观研究 |
| 5.2 热老化损伤的微观研究 |
| 5.2.1 冲击试验断口分析 |
| 5.2.2 断裂韧度试验断口分析 |
| 5.3 热老化损伤的纳观研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 存在问题与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文与参加科研项目说明 |
| 附录:主要符号说明 |
| 致谢 |
（3）几种J积分测试标准的比较（论文提纲范文）
| 1 试样 |
| 2 试验参数及夹具 |
| 3 阻力曲线及结果有效性 |
| 4 几种标准对于J积分处理举例 |
| 5 结语 |
（4）核电用低合金钢断裂韧性测定和预测方法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 断裂韧性测试标准 |
| 1.2.2 裂尖拘束度 |
| 1.2.3 细观损伤模型 |
| 1.2.4 由冲击功预测断裂韧性方法 |
| 1.3 目前研究存在的问题 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 断裂韧性测试的参数敏感性 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 钝化线的建立原则 |
| 2.2.1 ASTME1820钝化线 |
| 2.2.2 ISO12135钝化线 |
| 2.3 CCM法 |
| 2.3.1 钝化线方程的选用 |
| 2.3.2 有效性判据 |
| 2.3.3 拟合曲线 |
| 2.4 试验过程与数据处理方法 |
| 2.4.1 试验材料与设备 |
| 2.4.2 试验步骤 |
| 2.4.3 归一化J-R阻力曲线 |
| 2.5 试样参数与断裂韧性的关系 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 温度对SA508-Ⅲ钢拉伸性能及断裂行为的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 研究方法 |
| 3.3 温度对拉伸性能的影响 |
| 3.3.1 拉伸试样 |
| 3.3.2 不同温度下典型的载荷位移曲线 |
| 3.3.3 拉伸性能的变化 |
| 3.3.4 拉伸断口图 |
| 3.4 断裂韧性敏感性分析 |
| 3.4.1 钝化线选用对断裂韧性的影响 |
| 3.4.2 温度对断裂行为的影响机理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 细观损伤与断裂韧性的关系 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 SEM截面观测 |
| 4.3 3DX-Ray断层扫描技术 |
| 4.3.1 试验设备 |
| 4.3.2 试验原理 |
| 4.3.3 试样加工 |
| 4.3.4 X-μCT测试方法 |
| 4.3.5 切片三维重构 |
| 4.4 孔洞体积分数测定 |
| 4.5 损伤参数标定 |
| 4.5.1 GTN模型参数简介 |
| 4.5.2 材料模型修正参数q_1、q_2和q_3的计算 |
| 4.5.3 孔洞形核的参数的计算 |
| 4.5.4 表征孔洞长大的体积分数的计算 |
| 4.5.5 损伤区域的单元尺寸 |
| 4.6 损伤参数与断裂韧性的关系 |
| 4.6.1 GTN参数与温度的关系 |
| 4.6.2 孔洞形核体积分数f_N与断裂韧性的关系 |
| 4.7 断裂韧性预测 |
| 4.7.1 材料本构 |
| 4.7.2 三维J积分 |
| 4.7.3 有限元模型 |
| 4.7.4 平均J积分值计算 |
| 4.7.5 J-R阻力曲线预测 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 考虑温度的CVN与断裂韧性的预测模型 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 高温冲击韧性试验 |
| 5.2.1 试验材料与设备 |
| 5.2.2 试验方法 |
| 5.2.3 试验结果 |
| 5.3 高温冲击韧性断裂机理 |
| 5.4 现有KIC-CVN模型的适用性 |
| 5.5 考虑温度的CVN预测断裂韧性模型 |
| 5.5.1 建立模型 |
| 5.5.2 模型误差分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 |
（5）X65/Incoloy825双金属管焊接接头的断裂性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 双金属复合管简介 |
| 1.2.2 复合管焊接接头的断裂评定方法 |
| 1.2.3 复合管焊接接头的断裂韧性实验方法 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.3.1 课题研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 双金属管焊接接头的组织和力学性能分析 |
| 2.1 实验准备 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 焊接接头组织特征观察 |
| 2.2.1 X65 基层金属的微观组织分析 |
| 2.2.2 Incoloy825 覆层金属的微观组织分析 |
| 2.2.3 焊缝金属的微观组织分析 |
| 2.2.4 熔合线附近的微观组织分析 |
| 2.3 显微硬度实验 |
| 2.3.1 爆炸焊界面显微硬度实验 |
| 2.3.2 熔合线附近的显微硬度试验 |
| 2.4 应力应变曲线测定 |
| 2.5 本章小节 |
| 第三章 小冲杆试验探究双金属管焊接接头的断裂性能 |
| 3.1 小冲杆实验原理 |
| 3.1.1 小冲杆实验原理 |
| 3.1.2 小冲杆实验原理的发展 |
| 3.2 小冲杆技术对材料断裂韧性的研究 |
| 3.2.1 经验公式法 |
| 3.2.2 数值模拟法 |
| 3.2.3 预制裂纹小冲杆试样研究 |
| 3.3 小冲杆试验设计 |
| 3.3.1 小冲杆实验设备参数 |
| 3.3.2 实验步骤 |
| 3.4 小冲杆试验过程 |
| 3.4.1 预制裂纹长度的确定 |
| 3.4.2 裂纹扩展起裂点 |
| 3.5 焊接接头断裂性能 |
| 3.5.1 焊接接头断裂性能表征方法 |
| 3.5.2 复合管各位置断裂性能 |
| 3.6 多区交汇处断裂性能 |
| 3.7 本章小节 |
| 第四章 紧凑拉伸实验探究双金属管焊接接头的断裂性能 |
| 4.1 单试样柔度卸载法介绍 |
| 4.2 实验准备 |
| 4.2.1 试验设备 |
| 4.2.2 CT试样 |
| 4.3 实验过程 |
| 4.3.1 清洗线切割后的CT试样 |
| 4.3.2 预制疲劳裂纹 |
| 4.3.3 试样侧面开槽 |
| 4.3.4 断裂实验过程 |
| 4.3.5 试验后裂纹长度测量 |
| 4.3.6 加载载荷位移曲线 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 紧凑拉伸实验结果分析 |
| 5.1 J-R断裂阻力曲线分析 |
| 5.1.1 J-R阻力曲线定义 |
| 5.1.2 J-R阻力曲线规范化 |
| 5.1.3 J-R阻力曲线的绘制方法 |
| 5.1.4 J-R阻力曲线的有效性判断 |
| 5.2 复合管焊接接头J-R断裂阻力曲线 |
| 5.3 对比分析小冲杆实验和CT实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）X80管线钢断裂韧性测试方法探讨（论文提纲范文）
| 0前言 |
| 1断裂韧性试验 |
| 1.1试验结果及分析 |
| 1.2伸张区方法确定Ji |
| 1.3钝化线偏置确定JIC |
| 2分析讨论及改进建议 |
| 3结语 |
（10）材料力学测试技术中的理论方法与实验应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 断裂力学测试方法 |
| 1.2.1 材料脆性断裂韧性K_(IC)测试 |
| 1.2.2 材料延性断裂韧性J_(IC)测试 |
| 1.2.3 裂尖张开位移CTOD测试 |
| 1.3.4 裂尖张开角CTOA测试 |
| 1.3 断裂韧度测试技术中的柔度法与存在的问题 |
| 1.4 载荷分离法研究现状与存在问题 |
| 1.5 获得金属材料力学性能的压入测试法 |
| 1.5.1 硬度和弹性模量的测量 |
| 1.5.2 脆性材料的断裂韧性测量 |
| 1.5.3 单轴应力-应变曲线的测量 |
| 1.6 本文主要研究工作 |
| 第2章 载荷分离法基础理论 |
| 2.1 主导曲线函数 |
| 2.2 载荷分离理论 |
| 2.3 规则化方法 |
| 2.3.1 幂函数 |
| 2.3.2 LMN函数 |
| 2.4 ASTM标准中的规则化方法 |
| 2.5 分离参数S_(pb)法 |
| 2.6 载荷分离法研究的不足 |
| 第3章 基于无量纲载荷分离理论的S_(pb)改进方法 |
| 3.1 符合相似原理的无量纲载荷分离理论 |
| 3.2 两类常用试样的载荷分离性与相似性研究 |
| 3.2.1 CT试样的载荷分离性与相似性 |
| 3.2.2 SEB试样的载荷分离性与相似性 |
| 3.3 改进的分离参数S_(pb)方法 |
| 3.3.1 参考钝裂纹试样的影响 |
| 3.3.2 初始裂纹钝化修正及标定点的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 载荷分离法在延性断裂韧性测定中的工程应用 |
| 4.1 规则化法在J_R阻力曲线测定中的应用 |
| 4.1.1 材料与试验 |
| 4.1.2 载荷分离假设的实验验证 |
| 4.1.3 结果与讨论 |
| 4.2 改进的分离参数S_(pb)法在J_R阻力曲线测定中的应用 |
| 4.3 改进的分离参数S_(pb)法用于输气管道球阀焊接接头的CTOD评定 |
| 4.3.1 研究背景 |
| 4.3.2 材料与试验 |
| 4.3.3 结果与讨论 |
| 4.4 改进的分离参数S_(pb)法在CTOA测定中的应用 |
| 4.4.1 材料与试验 |
| 4.4.2 分析方法 |
| 4.4.3 结果与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 用于断裂韧性柔度测试的转动修正方法研究 |
| 5.1 CT试样现行转动修正方法存在的问题 |
| 5.2 CT试样的转动修正方法 |
| 5.2.1 台阶型CT试样的转动修正公式 |
| 5.2.2 直通型CT试样的转动修正公式 |
| 5.2.3 CT试样的转动半径R |
| 5.2.4 柔度转动效应与CT试样裂纹长度预测 |
| 5.2.5 柔度转动效应与CT试样的J积分计算 |
| 5.2.6 CT试样柔度转动修正方法在J_R阻力曲线测试中的应用 |
| 5.3 单边裂纹弯曲(SEB)试样的转动修正方法 |
| 5.3.1 在加载点测量位移时的转动修正公式 |
| 5.3.2 裂纹嘴张开位移的转动修正公式 |
| 5.3.3 SEB试样的转动半径R |
| 5.3.4 SEB试样的转动修正必要性 |
| 5.4 单边裂纹拉伸(SET)试样的转动修正方法 |
| 5.4.1 转动修正公式 |
| 5.4.2 SET试样的转动半径R |
| 5.4.3 SET试样的转动修正必要性 |
| 5.5 本章小结与讨论 |
| 第6章 用于材料断裂测试的柔度法完整性研究 |
| 6.1 柔度法中的裂纹长度统一简化算式 |
| 6.2 塑性J积分的增量迭代求解 |
| 6.3 J_(IC)测试中的COD弹塑性换算公式 |
| 6.3.1 SEB和直通型CT试样的COD弹性换算公式 |
| 6.3.2 SEB试样的COD弹塑性换算研究 |
| 6.3.3 直通型CT试样的COD弹塑性换算研究 |
| 6.4 分层结构CT试样的柔度方法 |
| 6.5 点触式高温柔度法 |
| 6.5.1 试验设备的设计与改进 |
| 6.5.2 COD引伸计的惯性效应 |
| 6.5.3 载荷比对裂纹长度测量的影响 |
| 6.6 用于计算机辅助测试的断裂韧性测试软件系统 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 J_(IC)和CTOD现行测试标准的评价与改进 |
| 7.1 J积分测试 |
| 7.1.1 J_(IC)测试标准 |
| 7.1.2 试样及尺寸规定 |
| 7.1.3 预制疲劳裂纹及加载规定 |
| 7.1.4 Pop-In评定方法 |
| 7.1.5 J-Δa阻力曲线评定 |
| 7.2 裂纹尖端张开位移(CTOD)测试 |
| 7.2.1 CTOD测试标准 |
| 7.2.2 试样及尺寸 |
| 7.2.3 预制疲劳裂纹及加载 |
| 7.2.4 CTOD计算公式 |
| 7.2.5 δ-Δa阻力曲线评定 |
| 7.3 基于不同测试标准的J积分和CTOD测试结果比较 |
| 7.3.1 材料与试验 |
| 7.3.2 J积分测试结果比较 |
| 7.3.3 CTOD测试结果比较 |
| 7.4 本章小结与讨论 |
| 第8章 压入法测定金属材料的单轴应力-应变曲线 |
| 8.1 基于材料塑性参数的载荷-压入深度函数表达式 |
| 8.2 系数c_2的确定 |
| 8.2.1 有限元分析 |
| 8.2.2 结果与分析 |
| 8.2.3 塑性参数σ_y和n的确定 |
| 8.3 有效性验证 |
| 8.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ 单试样柔度法指南(GB/T 21143-201x资料性附录-草案) |
| 附录Ⅱ 载荷分离法指南(GB/T 21143-201x资料性附录-草案) |
| 攻读博士学位期间学术论文发表及科研情况 |
四、对J积分测试中钝化线形式的探讨（论文参考文献）
- [1]高钢级管道环焊缝局部本构关系与断裂韧性测试研究[D]. 武旭. 中国石油大学(北京), 2020
- [2]长期热老化对核电站主管道焊接接头断裂性能影响的研究[D]. 余伟炜. 天津大学, 2019(01)
- [3]几种J积分测试标准的比较[J]. 周峰峦,孙晓阳. 物理测试, 2019(04)
- [4]核电用低合金钢断裂韧性测定和预测方法的研究[D]. 李相清. 浙江工业大学, 2018(07)
- [5]X65/Incoloy825双金属管焊接接头的断裂性能研究[D]. 魏之杰. 中国石油大学(华东), 2018(07)
- [6]ASTM和ISO标准断裂韧度测试方法比较研究[J]. 关鹏涛,李相清,郑三龙,包士毅,高增梁. 机械工程学报, 2017(06)
- [7]金属材料准静态断裂性能标准测试技术研究进展[J]. 包陈,蔡力勋,石凯凯,但晨,姚瑶. 机械工程学报, 2016(08)
- [8]X80管线钢断裂韧性测试方法探讨[J]. 赵天娆,张华,李丽锋,罗金恒,赵新伟. 焊管, 2015(03)
- [9]对断裂阻力曲线测量方法中钝化线的探讨[J]. 李铁萍,张春明,刘锐. 核安全, 2012(03)
- [10]材料力学测试技术中的理论方法与实验应用[D]. 包陈. 西南交通大学, 2011(03)