APP下载

基于夏比试验确定船用钢板断裂韧性

2012-09-02陈景杰

哈尔滨工业大学学报 2012年4期

黄 一,陈景杰,刘 刚

(大连理工大学船舶学院,116024辽宁大连,chenjingjiedlut@163.com)

断裂韧性是材料固有的特性,是描述含裂纹损伤结构是否处于安全状态的基础.众所周知,当裂纹尖端的应力强度因子值大于材料的断裂韧性时,裂纹将发生失稳扩展而导致结构断裂.因此,评估含裂纹损伤船体结构的安全状态时,需要确定船用钢板的断裂韧性值.船用钢板通常采用普通强度钢和高强度钢两种.这两种钢板按质量分为4个等级[1],对于同一强度不同质量等级的钢材,其强度性能相同,仅是材料的断裂韧性不同.因此,确定船用钢板的断裂韧性时,需要研究不同强度不同质量等级对应的断裂韧性值.目前“金属材料平面应变断裂韧性KIC试验方法”[2]被认为是测量材料断裂韧性值精度最高的方法,已作为标准准则在实验中应用.但是该方法存在试验尺寸大、周期长、费用高等缺点,用它评定工程材料的断裂韧性十分困难.因此,长期以来,众学者试图寻找一种能够满意的工程精度的简便方法,通过简单的试验,即可估计出材料的断裂韧性值,其中研究最多的是夏比V型缺口冲击试验[3],其试验示意图如图1所示,即用规定高度的摆锤对处于简支状态的V型缺口试验片进行一次性冲击,测量试验片折断时的冲击吸收功.

由于夏比V型缺口冲击试验方法费用低廉、速度较快等优点,尽管其冲击特性值的力学意义不明确,船用钢板的抗断裂能力仍旧采用冲击试验吸……

登录APP查看全文