Page 28 - 理化检验-物理分册2021年第八期

林 虎, 等: 紧凑拉伸断裂韧性试样加载线位移推算方法的对比分析

[ 5 ] 构 参 数 参 照 RPV 材 料 A508-3 钢 的 拉 伸 试 验
中采 用 的 方 法 来 自 于 LANDES 的 研 究 成 果;

GB / T21143-2014 中提供的推算方法来自于西南 结果 [ 10 ] 。
交通大学蔡力勋团队的研究成果 [ 6-7 ] ; 俄罗斯报告中
1 断裂韧性试验
并未给出推算方法的研究文献。
为了确定最合理有效的加载线位移推算方法, 1.1 标准 C ( T ) 试样
借助有限元技术开展了相应研究。该次试 验采用 标准 C ( T ) 试样如图 1 所示 [ 1-4 ] , 试样销钉孔的
Aba q us软件, 模拟了 RPV 辐照脆化监督中最常用 连线上有用于装卡引伸计的台阶, 引伸计可以装卡
的0.5T-C ( T ) 试样的变形过程。计算过程中材料本 在此位置上用来直接测加载线位移。

图 1 标准 C ( T ) 试样示意图

Fi g 1 Schematicdia g ramofstandardC T s p ecimen
1.2 辐照脆化监督试验试样 验, 可以简便测定断裂韧性 K IC [ 1-3 , 11-12 ] 。
由于辐照脆化监督试验的特殊性, 试验中大多 RPV 采用低合金铁素体钢制成, 如 A508-3 钢,
是采用图 2 所示的端面变形测量 0.5T-C ( T ) 试样, 其具有较好的韧性 [ 10 ] , 即使是在材料的韧脆转变区
测量试样变形的引伸计装卡在试样的最外端, 裂纹 进行断裂韧性试验依然不会发生完全的脆性断裂。
在塑性变形能较大的情况下, 必须获得试样的加载线
的两侧。通常这种断裂韧性试 样被称为 直 通 型 C
( T ) 试样 [ 3 ] , 主要用于线弹性条件下的脆性断裂试 位移, 以便计算产生断裂能量中的塑性能分量 [ 1-4 , 8-9 ] 。

图 2 端面变形测量的 0.5T-C ( T ) 试样示意图

Fi g 2 Schematicdia g ramoffrontfacedeformationmeasurementof0 5T-C T s p ecimen
1.3 现有文献中的加载线位移推算方法 E1921 、 俄 罗 斯 Р Д ЭО 0350-02 、 我 国 的 NB / T

为了解决加载线位移推算的问题, 部分断裂韧 20292 、 GB / T21143-2014 等标准。

性试 验 标 准 会 给 出 推 算 公 式, 包 括 美 国 ASTM NB / T 20292 与 ASTM E1921 标 准 采 用
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