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42CrMo厚壁钢管的断裂韧性越好,裂纹越不易扩展

文章出处:http://bagsbig.com 发表时间:2017/6/9 8:53:11 点击:7

42CrMo厚壁钢管的断裂韧性越好,裂纹越不易扩展

 

42CrMo厚壁钢管断裂韧性参数还有动态断裂韧度KId,应力腐蚀临界强度因子KI scc、疲劳裂纹扩展速率da/dN(mm/周)等。各种参数中KIc应用最为普遍。42CrMo厚壁钢管断裂韧性参数
(1)平面应变断裂韧性KIC。欧文分析平面问题的I型裂纹尖端区域的各个应力分量中都有一个共同的因子KI,其值决定着各应力分量的大小,故称为应力强度因子。KIC=yσ(πa)1/2,式中σ为外加拉应力;a为裂纹长度,y为与裂纹形状、加载方式和试件几何因素有关的无量纲系数。KI增大到临界值KIC,KI≥KIC时,裂纹失稳扩展,迅速脆断。
(2)42CrMo厚壁钢管裂纹扩展能量释放率GIC。裂纹扩展能量释放率GI=-(aμ/aA),式中μ为弹性能,A为裂纹面积。平面应力条件下,GI=kI2/E;平面应变条件下,GI=(kI2/E)(1-v2),式中E为弹性模量,v为泊松比。GI是裂纹扩展的动力,GIC增大到临界值G。即GI≥GIC时,裂纹将失稳扩展。
(3)临界裂纹顶端张开位移δC。42CrMo厚壁钢管裂纹上、下表面在拉应力作用下,裂纹顶端出现张开型的相对位移叫裂纹顶端张开位移δ,δ增大到临界值δC,裂纹开始扩展。
(4)临界J积分JIC。弹塑性断裂力学中,一个与路径无关的能量线积分叫做J积分。式中r为积分回路,42CrMo厚壁钢管裂纹下边缘到上边缘,以逆时针方向为正,ds为弧元,ω为单位体积应变能,u为位移矢量,T是边界条件决定的应力矢量。线弹性和弹塑性小应变条件下,I型裂纹的J积分JI=-B-1(aμ/aA),式中B为试样厚度,a为裂纹长度。JI增大到JIC临界值,m即当JI≥JIC时,裂纹开始扩展。