止裂韧度值Kca的实尺模型试验研究
2011-09-27TakehiroInoueYoshiyaYamaguchiHiroshiYajimaShujiAiharaHitoshiYoshinariKazuhiroHirotaMasanobuToyodaTakaakiKiyosueTsunehisaHandaTomoyaKawabata0TokutakaTani
Takehiro Inoue,Yoshiya Yamaguchi,Hiroshi Yajima,Shuji Aihara,Hitoshi Yoshinari,Kazuhiro Hirota,Masanobu Toyoda,Takaaki Kiyosue,Tsunehisa Handa,Tomoya Kawabata0,Tokutaka Tani
(1. 日本钢铁公司;2. 日本海事协会;3. 长崎应用科学研究所;4. 东京大学;5. 国家海事研究所;6. 三菱重工有限公司;7. IHI船舶联合公司;8. 川崎造船公司;9. JFE钢铁公司;10. 住友金属工业有限公司;11. 神户制钢有限公司)
许立人译,王 璞、赵耕贤校审.
0 前 言
大型结构的脆性断裂会产生致命的结构破坏和严重的环境损害。脆性裂纹止裂的理念使预防脆性裂纹的产生与扩展成为可能。对于有可能产生巨大社会损害的某些大型结构的意外失效,这个理念是极为重要的。这一理念可以应用于如LNG或LPG船的低温储存舱、液压输送管、大型运输船等。研究人员指出:EH级船用钢有长脆性裂纹的止裂能力,可用于舷顶列板和甲板边板,尽管没有一家船级社的规范明确要求这种构件需要止裂能力。
日本船舶研究协会第147研究委员会(SR147委员会,1978),在1980年代对船用钢的脆性裂纹止裂特性进行了研究。该委员会曾得出结论,在裂纹由焊缝处产生进入母材以后,裂纹可被制止裂。这个结论都是从厚度小于或等于 40mm的钢板大比例止裂试验中得出的,大部分钢板的厚度估计为25mm。
然后,根据Inoue等人的裂纹止裂试验指出:极厚船用钢及其焊接接头对脆性裂纹没有止裂能力。这就意味SR147委员会的结果不适用极厚船用钢。
在本研究中,进行了两种模型试验,也就是:超宽双向ESSO试验和实尺(full-scale)构件试验,以确定止裂韧度值 Kca。宽度为 500~600mm 的试验来模拟实际船体结构中长的扩展裂纹,其宽度不够。由于超宽双向ESSO试验与实际构件的试验相比,是一种更为保守的试验,试验没有大的结构不连续性。……
