GB_T 30064-2013金屬材料 鋼構(gòu)件斷裂評估中裂紋尖端張開位移（CTOD）斷裂韌度的拘束損失修正方法

【國家標準】標準號：GB / T 30064 — 2013 / ISO27306 : 2009

　中文名：金屬材料 鋼構(gòu)件斷裂評估中裂紋尖端張開位移(CTOD )斷裂韌度的拘束損失修正方法

　范圍：

在含裂紋鋼結(jié)構(gòu)的斷裂評估中, 一般假設斷裂韌度試樣的抗斷能力與構(gòu)件抗斷能力是相等的, 但這種假設往往導致過于保守的斷裂評估結(jié)果。這是由 于構(gòu)件在主要受拉伸荷載作用時, 裂紋尖端附近區(qū)域出 現(xiàn)塑性拘束損失所致, 相比之下斷裂韌度試樣由 于承受彎曲 荷載作用條件而在裂紋尖端附近區(qū)域產(chǎn)生很高的多軸拘束應力狀態(tài)。 最近幾年來廣泛應用于工程結(jié)構(gòu)中的高強度鋼因其屈 強比較高(屈服強度/抗拉強度)而表現(xiàn)出 構(gòu)件裂紋尖端的拘束損失十分顯著, 斷裂評估中迫切地需要進行修正。

本標準規(guī)定了一種方法, 通過考慮拘束損失, 將通過試驗試樣得到的 CTOD (裂紋尖端張開位移)斷裂韌度轉(zhuǎn)化為構(gòu)件等效 CTOD 。 這種方法適用于使用應力 強度因子和 J 積分概念所進行的斷裂韌度評估(見第 8 章)。

本標準適用于由 裂紋類缺陷或鐵素體結(jié)構(gòu)鋼疲勞裂紋所引發(fā)的失穩(wěn)斷裂, 失穩(wěn)斷裂前出 現(xiàn)明 顯的延性裂紋擴展情況不包括在本標準的適用范圍之內(nèi)。結(jié)構(gòu)鋼 CTOD 斷裂韌度按照 ISO 12135 : 2002 , BS7448-1 :1991 或 ASTM E1290 — 1999 中 任何一個規(guī)范中所規(guī)定的相應程序進行測試。 含裂紋構(gòu)件的斷裂評估通常使用一種相關(guān)機構(gòu)認可的方法進行, 如 FAD (失效評定圖), 相關(guān)細節(jié)本標準沒有提及。

本標準可用于消除過度保守觀念, 這種保守觀念與傳統(tǒng)斷裂力 學方法有著密切聯(lián)系。 既可以 通過結(jié)構(gòu)鋼斷裂韌度精確地評估構(gòu)件失穩(wěn)斷裂的初始界限, 也可用于合理地確定材料斷裂韌度臨界值(驗收值), 以滿足有關(guān)鋼構(gòu)件對材料成型性能方面的設計要求。

原理

本標準涉及由 于鋼結(jié)構(gòu)開裂而出 現(xiàn)的失穩(wěn)斷裂。它提出 一種方法, 用于將通過標準斷裂韌度試樣試驗得到的 CTOD 斷裂韌度[滿足 0.45≤ a 0 / ( )W ≤0.55 和 B (試樣厚度) 等于 t (平板厚度) 要求的三點彎曲或緊湊拉伸試樣, 在裂紋尖端附近區(qū)域往往存在很高的塑性拘束] 轉(zhuǎn)換到 構(gòu)件等效臨界 CTOD(其特點是裂紋尖端附近區(qū)域拘束程度較低), 當然逆向過程也可能用這種方法。 因此, 本標準所介紹的方法通過考慮構(gòu)件的塑性拘束損失, 將試樣的斷裂性能測試與構(gòu)件的斷裂性能評估聯(lián)系起來了。

　發(fā)布時間：2013-12-17

　實施時間：2014-09-01

　頒發(fā)部門：中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局

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