Page 30 - 理化检验-物理分册2021年第八期
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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



            a / W 区间内, GB / T21143 方法的曲线在有限元结                  元结果呈现交叉, 从有限元计算结果之间穿过。在

            果之间穿过; 俄罗斯方法曲线高于有限元计算结果;                          a / W 等于 0.75 时, GB / T21143 方法曲线低于有限

            国标简 化 方 法 曲 线 低 于 有 限 元 计 算 结 果; NB / T            元计算结果, 但是与其他曲线相比, 其依然是与有限
            20292 方法与 ASTM E1921 方法曲线走向与有限                     元结果最接近的。
















                                                  /  的有限元计算结果和不同推算方法计算结果
                                     图 4  不同材料v 0 v LL

                       Fi g  4 Thecalculationresultsoffiniteelementanddifferentinferrin gmethodsofv 0  v LL ofdifferentmaterials


                                          a   thematerial1 b   thematerial2 c   thematerial3
            3  分析与讨论                                          4  结论


                GB / T21143 方 法 曲 线 与 计 算 结 果 符 合 性 最              ( 1 )针 对 A508-3 钢 制 备 的 C ( T ) 试 样, 用

            好, 二者之间存在明显的相关性, 较其他方法有较大                         GB / T21143-2014 中给出的端面变形测量与加载
            优势, a / W 在 0.50~0.65 区间内较为有效; 俄罗斯                 线位移的转换方法曲线与有限元结果最为符合。

            方法和国标简化方法曲线与有限元结果走向是接近                                 ( 2 )现行 NB / T20292-2014 标准中的加载线

            的, 但是存在明显的偏差, 需要进行修正; 现行 NB /                      位移推算方法在a / W 为 0.55~0.57 的小范围内计
            T20292 方法与 ASTM E1921 方法曲线与 有限元                    算结果较为准确。



            结果走向完全不一致, 但是与 其存在交叉点, a / W                           ( 3 )采用俄罗斯方法推算出的加载线位移, 会
            在 0.55~0.57 的小范围内计算结果较为准确。                         令最终 K IC  偏小。
                 式( 1 ) 是最简单的加载线位移推算方法, 但是用
                                                               参考文献:
                             较有限元计算值明显不一致, 特
            其计算得到的v LL




            别是当a / W 处于较大值时计算得到的加载线位移                           [ 1 ]  ASTM Committee E08.Standard test method for


                                                                                                        , for
                较有限元计算值小很多。虽然在 a / W 等于 0.55                        determination of reference tem p erature , T 0
            v LL

            时与有限元计算得到的结果较为接近, 但是在a / W                              ferriticsteelsinthetransitionran g e : ASTM E1921-
            等于0.65 时计算得到的塑性能会低于实际值2% 以                              19 [ S ] . [ S.l. ]:[ s.n. ], 2019.
                                                                [ 2 ]   能源行业核电标准化技术委员会 . 核电厂用铁素体钢
            上, 在a / W 等于 0.5 时计算得到的塑性能略微低于

                                                                    韧脆转变区参考温度 T 0 的测试方法: NB / T20292-
                                          。
            实际值, 这不利于得到准确的 K IC
                                                                    2014 [ S ] . 北京: 原子能出版社, 2014.
                 俄罗斯方法曲线明显高于有限元得到的 数据
                                                                [ 3 ]   中国钢铁工业协会 . 金属材料准静态断裂韧度的统一
                                         较有限元计算值更
            点, 计算得到的加载线位移v LL                                       试验方法: GB / T21143-2014 [ S ] . 北京: 中国标准出
            小, 这会造成计算得到的塑性变形能偏小, 测量得到                               版社, 2015.
                   也会偏小。在a / W 等于 0.55 时计算得到的
            的 K IC                                              [ 4 ]   俄罗斯核监督机构 .Р ДЭО0350-02 预测 WWER-440
            塑性能会低于实际值 2% 以上。                                        和 WWER-1000 反应堆压力容器材料破损韧 性 温 度

                 国标简化方法与俄罗斯方法正好相反, 计算得                              关系式的方法[ R ] . 莫斯科:[ 出版者不详], 2000.

                               较有限元计算值大, 这会造成                   [ 5 ]  LANDES J D. J Calculation from Front Face
            到的加载线位移v LL

                                                      也会            Dis p lacementMeasurementsofaCom p actS p ecimen
            计算得到的塑性变形能偏大, 测量得到的 K IC

                                                                    [ J ] .InternationalJournalofFracture , 1980 , 16 ( s1 ):
            偏大。在a / W 等于 0.55 时计算得到的塑性能会高
                                                                    83-86.
            于实际值 2% 以上。
                                                                                                 ( 下转第 20 页)
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