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弹塑性断裂力学J积分的出现为含缺陷结构的安全评定提供了科学依据,但计算J积分需要有限元分析,费时费力,且并不是每个工程技术人员都会用。20世纪80年代,美国电力研究院(EPRI)提出了一种J积分的工程计算方法,并建立了相应的延性断裂手册,但是仅适合于应力应变符合Ramberg-Osgood关系的材料。我国的孙亮博士提出的“等效原场应力法”也是一种J积分的工程计算方法,却可以适用于任意应力应变关系的材料,为建立全新的J积分手册创造了条件。
本文作者分析了三本EPRI手册及散见于其它文献中的16种不同加载方式下的J积分塑性解hl,证明了ln(h1)值均与Ramberg-Osgood关系材料的指数n成正比,并得到等效原场应力法的J积分塑性解xo,从而成功的编制了一套全新的可适用于任意应力应变关系材料的J积分手册样本。比EPRI延性断裂手册数据量低1-2个数量级,与应力强度因子手册厚度相当。并对本文手册的裂纹结构逐一进行了数值验证,证明了本文建立的手册的可靠性。在计算具体的含裂纹结构的J积分时,只需查表即可,简便易行。显示了其巨大的优越性和工程应用价值。
同时,本文建立了含xo系数失效评定曲线方程,其精度几乎和R6选择3相同,但在形式上更加简单,只要知道材料的真实应力应变关系,然后通过查本文建立的手册的J积分塑性解Xo,便可作出精准的失效评定曲线。