Page 27 - 理化检验-物理分册2021年第八期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202108002

紧凑拉伸断裂韧性试样加载线位移

推算方法的对比分析

林 虎 ,佟振峰 1 , 2 ,鱼滨涛 ,张长义 ,宁广胜 ,钟巍华 ,杨 文 1

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( 1. 中国原子能科学研究院,北京 102413 ; 2. 华北电力大学,北京 102206 )
摘 要: 在核电厂反应堆压力容器( RPV ) 的辐照脆化监督试验中, 会采用易于装卡的直通型紧
凑拉伸断裂韧性 C ( T ) 试样, 进行测试时会将引伸计装卡在试样端面进行变形的测量。测量到变
形数据后, 再通过特定推算方法将数据转换为加载线位移, 而目前并未形成统一的推算方法。为了
验证不同推算方法的有效性, 采用有限元技术分析了 C ( T ) 试样的变形规律。结果表明: 针对核电

站 RPV 材料, GB / T21143-2014 中给出的端面变形测量与加载线位移的转换方法与有限元结果
最为符合, 该推算方法的精度最高。
关键词: 反应堆压力容器;断裂韧性试验;加载线位移;有限元

中图分类号: TL351.6 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2021 ) 08-0011-04

Com p arativeAnal y sisonInferrin gLoad-lineDis p lacementMethodsof

FractureTou g hnessCom p actTensionS p ecimen

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LINHu , TONGZhenfen g 1 , 2 , YUBintao , ZHANGChan gy i , NINGGuan g shen g ZHONG Weihua , YANG Wen 1
,

( 1.ChinaInstituteofAtomicEner gy , Bei j in g102413 , China ;

2.NorthChinaElectricPowerUniversit y , Bei j in g102206 , China )

Abstract : Inirradiationsurveillancetestsofreactor p ressurevessel ( RPV ) innuclear p ower p lants , eas y -to-

usestrai g htthrou g hcom p acttensilefracturetou g hnessC ( T ) s p ecimensareused , andthestrainismeasuredb y

mountin ganextensometeronthefrontfaceofthes p ecimenwhentestin g .Afterthestraindataismeasured , the

dataisconvertedtoload-linedis p lacementb y as p ecificinferrin gmethod.At p resent , thereisnounifiedcalculation

method.Inordertoverif y thevalidit yofthedifferentinferrin gmethods , thedeformationlawofC ( T ) s p ecimens

wasanal y zedb y finiteelement.Theresultsshowthattheconversionmethodoffrontfacedeformationmeasurement

andload-linedis p lacement g iveninGB / T21143-2014wasmostconsistentwiththefiniteelementresultsforthe

RPV materialofnuclear p ower p lant , andtheaccurac yofthisinferrin gmethodwasthehi g hest.

Ke y words : reactor p ressurevessel ; fracturetou g hnesstest ; load-linedis p lacement ; finiteelement
断 裂 韧 性 试 验 是 核 电 厂 反 应 堆 压 力 容 器 到变形数据后, 还需要用特定方法推算出试样的加
( RPV ) 辐照脆化监督试验的重要组成部分。由于 载线位移, 因此加载线位移推算方法的准确性对于
试样具有放射性, 该试验的开展较常规断裂韧性试 试验结果的准确性具有重要意义。目前并未形成统
验更具有难度。因为试验操作难度大, 会采用易于 一的推算方法, 不同的方法计算精度也不相同。
装卡操作的端面变形测量直通型 C ( T ) 紧凑拉伸断 断裂力学是材料科学与力学的交叉学科, 有关
裂韧性试样。根据相关标准 [ 1-4 ] , 在试样端面测试得 文献显示, 在断裂韧性测试技术发展的过程中, 计算
技术非常重要, 计算结果与试验方法有良好的一致
性, 使得结果的精度更高。近年来很多断裂韧性测
收稿日期: 2021-05-17
试方法的研究工作都是通过有限元技术完成 。
基金项目: 2017ZX06004001-001 [ 5-9 ]
作者简介: 林 虎( 1976- ), 男, 高级工程师, 主要从事反应堆结

美国 ASTM E1921 与我国 NB / T20292 标准
构材料力学性能测试方法研究工作, bluair@msn.com
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