【摘 要】
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传统的强度理论把材料和结构看成是没有裂纹的连续体，而实际的材料和结构中存在着缺陷。缺陷或裂纹的存在会形成应力集中，从而降低结构材料的实际强度，这就必须考虑材料对于裂纹
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传统的强度理论把材料和结构看成是没有裂纹的连续体，而实际的材料和结构中存在着缺陷。缺陷或裂纹的存在会形成应力集中，从而降低结构材料的实际强度，这就必须考虑材料对于裂纹扩展的抵抗能力，为此引入了材料的断裂韧度这一力学概念，并出现了断裂力学。
低碳钢是典型的弹塑性材料，具有高延性、良好的工艺性能及热加工性能，是焊接性最好的钢种。本文通过断裂指标分析低碳钢带预制裂纹三点弯曲梁的断裂强度，实验研究材料结构的断裂过程，进而探讨含缺陷结构承载力的理论估计方法并验证理论结果。主要研究内容如下：
1.对三个无裂缝低碳钢试件进行四点弯曲实验，获得了低碳钢的材料性能参数，主要涉及弹性模量和泊松比，以及塑性强化段的泊松比。
2.利用万能试验机对不同厚度，不同切口深度的低碳钢试件进行三点弯曲实验，探讨了卸载定律及断裂韧度的尺寸效应，并结合双K准则提出了该结构的最大承载力的理论计算方法。
3.对一系列试件进行应变片电测跟踪测试，实验数据分析了带预制裂纹低碳钢三点弯曲梁裂纹前端损伤区的张开位移，韧带前方中性层位置与损伤区端点位置随载荷的变化规律。
4.对一个试件的一侧采用二维数字散斑相关测量法进行三点弯曲实验，观测了裂纹端部位移场随载荷的变化规律，同时另一侧贴应变片进行电测跟踪实验，将两者的实验结果进行对比。
5.利用ABAQUS有限元分析软件对试件进行数值模拟，一方面获得了割口根部的应力应变分布图；另一方面与实验结果进行对比。
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