金属材料 钢构件断裂评估中裂纹尖端张开位移（CTOD）断裂韧度的拘束损失修正方法 现行
Metallic materials—Method of constraint loss correction of CTOD fracture toughness for fracture assessment of steel components
标准号：GB/T 30064-2013
在含裂纹钢结构的断裂评估中,一般假设断裂韧度试样的抗断能力与构件抗断能力是相等的,但这种假设往往导致过于保守的断裂评估结果。这是由于构件在主要受拉伸荷载作用时,裂纹尖端附近区域出现塑性拘束损失所致,相比之下断裂韧度试样由于承受弯曲荷载作用条件而在裂纹尖端附近区域产生很高的多轴拘束应力状态。最近几年来广泛应用于工程结构中的高强度钢因其屈强比较高(屈服强度/抗拉强度)而表现出构件裂纹尖端的拘束损失十分显著,断裂评估中迫切地需要进行修正。本标准规定了一种方法,通过考虑拘束损失,将通过试验试样得到的CTOD(裂纹尖端张开位移)断裂韧度转化为构件等效CTOD。这种方法适用于使用应力强度因子和J 积分概念所进行的断裂韧度评估(见第8章)。本标准适用于由裂纹类缺陷或铁素体结构钢疲劳裂纹所引发的失稳断裂,失稳断裂前出现明显的延性裂纹扩展情况不包括在本标准的适用范围之内。结构钢CTOD断裂韧度按照ISO12135:2002,BS7448-1:1991或ASTM E1290—1999中任何一个规范中所规定的相应程序进行测试。含裂纹构件的断裂评估通常使用一种相关机构认可的方法进行,如FAD(失效评定图),相关细节本标准没有提及。本标准可用于消除过度保守观念,这种保守观念与传统断裂力学方法有着密切联系。既可以通过结构钢断裂韧度精确地评估构件失稳断裂的初始界限,也可用于合理地确定材料断裂韧度临界值(验收值),以满足有关钢构件对材料成型性能方面的设计要求。
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本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准使用翻译法等同采用国际标准ISO27306:2009《金属材料 钢构件断裂评估中裂纹尖端张 开位移(CTOD)断裂韧度的拘束损失修正方法》。 本标准做了下列编辑性修改: ———“本国际标准”一词改为“本标准”; ———删除了国际标准的前言。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。 本标准起草单位:武汉钢铁(集团)公司、南京工业大学、天津大学、宝山钢铁股份有限公司、海洋石油工程股份有限公司。 本标准主要起草人:李荣锋、刘冬、赵建平、王东坡、郑自元、李之达、方健、曹军。 |
| 前言 Ⅰ 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 2 4 符号和说明 3 5 原理 4 6 构件 6 7 Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级评估 7 8 等效CTOD比值β 9 附录A (资料性附录) Ⅱ级评估中威布尔形状参数m 的选择步骤 15 附录B(资料性附录) Ⅲ级评估中确定威布尔形状参数m 的分析方法 17 附录C (资料性附录) 等效CTOD比值β 的指导准则 22 附录D (资料性附录) 采用等效CTOD比值β 进行断裂评估实例介绍 27 参考文献 45 |
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