一种实际含裂纹结构断裂韧性的确定方法

摘要

本发明涉及一种确定实际含裂纹结构断裂韧性的方法。通过先进行结构中所用材料的断裂韧性J_C与统一拘束参数A_p关联线的确定，然后进行实际工况下含裂纹结构中J积分与统一拘束参数A_p关联线的确定，最后在同一个坐标系中绘制前两个确定所得两条直线，其交点即为结构失效点，交点的纵坐标乘以参考断裂韧性值所得数值即为实际结构的断裂韧性。本发明通过有限元模型，实现实际含裂纹结构断裂韧性的确定。其成本低、简单可靠，便于工程实践中应用，为准确的结构完整性评定提供依据。

主权项

一种实际含裂纹结构断裂韧性的确定方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1)结构中所用材料的断裂韧性J_C与统一拘束参数A_p关联线的确定：首先，根据ASTM E1820标准，选择一定尺寸的试样作为标准试样，再选择至少一组非标准尺寸试样，对选择的试样进行断裂力学实验，测量试样的断裂韧性J_C；然后，对所选试样建立有限元模型，计算不同试样断裂韧性所对应的裂纹尖端PEEQ＝0.2或0.3等值线所围面积A_PEEQ；最后，选用上述标准试样测量的断裂韧性J_C及其对应的等值线所围面积A_PEEQ作为参考断裂韧性值J_ref和参考面积值A_ref，以不同试样无量纲化后的断裂韧性J_C/J_ref为纵坐标，以不同试样无量纲化后的等值线所围面积A_PEEQ/A_ref的平方根为横坐标作图,A_p＝A_PEEQ/A_ref,即可得到关联线；2)实际工况下含裂纹结构中J积分与统一拘束参数A_p关联线的确定：建立实际工况下含裂纹结构的有限元模型，计算实际结构中裂纹尖端J积分与PEEQ＝0.2或0.3等值线所围面积A_PEEQ，以上述中所选J_ref与A_ref作为参考对至少两组J积分与对应的A_PEEQ进行无量纲化，得到实际结构中裂纹尖端J积分与PEEQ等值线所围面积之间的关联线：3)实际结构断裂韧性的确定：在同一个坐标系中绘制两条直线：与其交点即为结构失效点，交点的纵坐标乘以J_ref所得数值即为实际结构的断裂韧性。