[發(fā)明專利]三維裂尖約束效應(yīng)及三維裂尖等效應(yīng)力場(chǎng)的表征方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810908117.8
• 申請(qǐng)日: 2018-08-10
• 公開（公告）號(hào): CN108918298B
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 包陳;蔡力勛;何廣偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/28
• 分類號(hào): G01N3/28
• 代理公司: 成都超凡明遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51258
• 代理人: 李姿頤

1.一種三維裂尖約束效應(yīng)表征方法，其特征在于，包括以下步驟：

對(duì)至少兩個(gè)不同構(gòu)件進(jìn)行延性斷裂韌性試驗(yàn)，獲得荷載-位移試驗(yàn)曲線；

根據(jù)所述荷載-位移試驗(yàn)曲線得到每一個(gè)所述構(gòu)件的延性斷裂韌性值以及塑性功；

根據(jù)所述塑性功計(jì)算所述構(gòu)件的三維約束表征參量；

建立所述三維約束表征參量與所述延性斷裂韌性值的線性關(guān)系；

根據(jù)所述塑性功計(jì)算所述構(gòu)件的所述三維約束表征參量時(shí)，是根據(jù)公式1進(jìn)行計(jì)算，所述公式1為：

其中，C_p為三維約束表征參量；N為應(yīng)變硬化指數(shù)；U_p為塑性功；α為應(yīng)變硬化系數(shù)；ε₀為參考屈服應(yīng)變；σ₀為參考屈服應(yīng)力；b為試樣韌帶長(zhǎng)度；B為構(gòu)件的厚度。

2.如權(quán)利要求1所述的三維裂尖約束效應(yīng)表征方法，其特征在于，

進(jìn)行所述延性斷裂韌性試驗(yàn)是對(duì)至少兩個(gè)不同形狀的所述構(gòu)件或者至少兩個(gè)不同大小的所述構(gòu)件進(jìn)行。

3.如權(quán)利要求2所述的三維裂尖約束效應(yīng)表征方法，其特征在于，

得到所述構(gòu)件的所述延性斷裂韌性值是對(duì)所述荷載-位移試驗(yàn)曲線進(jìn)行處理后計(jì)算得到。

4.如權(quán)利要求2所述的三維裂尖約束效應(yīng)表征方法，其特征在于，

所述塑性功是根據(jù)擬合后的所述荷載-位移試驗(yàn)曲線計(jì)算得到。

5.一種三維裂尖等效應(yīng)力場(chǎng)的表征方法，其特征在于，包括以下步驟：

對(duì)至少兩個(gè)構(gòu)件進(jìn)行延性斷裂韌性試驗(yàn)，獲得荷載-位移試驗(yàn)曲線；

根據(jù)所述荷載-位移試驗(yàn)曲線得到每一個(gè)所述構(gòu)件的延性斷裂韌性值以及塑性功；

根據(jù)所述塑性功計(jì)算所述構(gòu)件的三維約束表征參量；

根據(jù)所述塑性功計(jì)算所述構(gòu)件的所述三維約束表征參量時(shí)，是根據(jù)公式1進(jìn)行計(jì)算，所述公式1為：

其中，C_p為三維約束表征參量；N為應(yīng)變硬化指數(shù)；U_p為塑性功；α為應(yīng)變硬化系數(shù)；ε₀為參考屈服應(yīng)變；σ₀為參考屈服應(yīng)力；b為試樣韌帶長(zhǎng)度；B為構(gòu)件的厚度；

采用所述三維約束表征參量表征三維裂尖等效應(yīng)力場(chǎng)；

采用所述三維約束表征參量表征所述三維裂尖等效應(yīng)力場(chǎng)時(shí)，采用公式2進(jìn)行計(jì)算，所述公式2為：

其中，σ_eq為等效應(yīng)力，b為試樣韌帶長(zhǎng)度，W為試樣寬度，r為裂紋面上的點(diǎn)到裂尖的距離，C為彎曲應(yīng)力系數(shù)，可通過有限元標(biāo)定得到，M為單位厚度下的彎矩，N為應(yīng)變硬化指數(shù)，σ₀為參考屈服應(yīng)力。

6.如權(quán)利要求5所述的三維裂尖等效應(yīng)力場(chǎng)的表征方法，其特征在于，

所述σ₀、所述N是由拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線根據(jù)公式3擬合得到，所述公式3為：

其中，α為應(yīng)變硬化系數(shù)，ε₀為參考屈服應(yīng)變。

7.一種評(píng)估金屬結(jié)構(gòu)延性斷裂韌性的方法，其特征在于，

采用如權(quán)利要求1所述的三維裂尖約束效應(yīng)表征方法得到所述三維約束表征參量與所述延性斷裂韌性值之間的線性關(guān)系；

根據(jù)所述線性關(guān)系評(píng)估所述金屬結(jié)構(gòu)延性斷裂韌性。