發(fā)布時(shí)間：2024-07-04 18:39

　　以帶中心裂紋的銹蝕鋼板為研究對(duì)象,運(yùn)用斷裂力學(xué)的理論和參量,對(duì)銹蝕鋼板斷裂性能的退化機(jī)理與退化規(guī)律進(jìn)行研究,建立了銹蝕鋼材殘余斷裂韌度退化的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?結(jié)果表明,銹蝕會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力強(qiáng)度因子的幅值增加,增大裂紋尖端應(yīng)力場和位移場的強(qiáng)度,加速既有裂紋的擴(kuò)展.對(duì)于未銹蝕模型和均勻銹蝕模型,裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子在厚度方向上從模型內(nèi)部到模型表面逐漸減小;對(duì)于點(diǎn)蝕模型,裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子在厚度方向上從模型內(nèi)部到表面銹坑底部逐漸增大.銹蝕還會(huì)影響J積分-荷載曲線,使J積分值更快達(dá)到其臨界值,導(dǎo)致鋼板斷裂提前發(fā)生.斷裂韌度退化的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒Y(jié)果與斷裂試驗(yàn)結(jié)果較為符合.

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

圖1斷裂試驗(yàn)試件示意圖(單位:mm)

試驗(yàn)中,用于制作拉伸試件的銹蝕鋼板來自于一個(gè)使用多年的廠房車間走道梁.車間用于盛放廢棄鋼渣,常年處于高溫、高濕、弱酸的惡劣環(huán)境中,鋼梁銹蝕嚴(yán)重.試件為帶中心I形裂紋的矩形鋼板,尺寸見圖1.裂紋的制備采取線切割方法,裂紋長度為矩形鋼板寬度的1/2.加載儀器采用電伺服萬能試驗(yàn)機(jī),加載....

圖2斷裂試驗(yàn)荷載-位移曲線

斷裂試驗(yàn)荷載-位移曲線見圖2.圖中,試件N0為未銹蝕試件,厚度為5.1mm;試件1～試件8分別為8個(gè)不同銹蝕程度的銹蝕試件,銹蝕程度見表1.表中,Dave為均勻銹蝕深度;Dpit,a和Dpit,b分別為鋼板正反兩面的點(diǎn)蝕深度.由圖2可知,銹蝕將導(dǎo)致試件在更小的荷載和位移下發(fā)生失....

圖3銹蝕表面形貌掃描結(jié)果

圖3為銹蝕表面形貌掃描結(jié)果.由圖可知,銹蝕表面由一系列不均勻分布的點(diǎn)蝕坑構(gòu)成.文獻(xiàn)[16-17]指出,銹坑的形狀可以近似視為圓錐形、半橢圓形或半球形,并且在有限元模型中用半橢圓形銹坑來研究點(diǎn)蝕對(duì)鋼板表面應(yīng)力分布的影響.本文采用理想的半球形銹坑來模擬實(shí)際點(diǎn)蝕坑.為了探究均勻腐蝕和點(diǎn)....

圖4有限元模型及其網(wǎng)格劃分

模型材料選用Q235鋼材,彈性模量、屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度分別為136.93×103、256.06、364.18MPa.材料本構(gòu)關(guān)系來源于標(biāo)準(zhǔn)材性試件的單向拉伸試驗(yàn),并將其轉(zhuǎn)換為真實(shí)本構(gòu)關(guān)系,輸入到有限元模型中.試件屈服后,材料真實(shí)本構(gòu)關(guān)系采用冪函數(shù)形式,根據(jù)拉伸試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行擬合,....

本文編號(hào)：4000430