基于Matlab GUI的CTOD阻力曲线和启裂韧度实验研究
2021-10-14李萧彤苏洪英刘仁东林利陆晓锋吕冬
鞍钢技术 2021年5期
李萧彤,苏洪英,刘仁东,林利,陆晓锋,吕冬
(鞍钢集团钢铁研究院,辽宁 鞍山 114009)
目前,中高强钢越来越广泛应用于海洋石油平台、大型船舶、压力容器和钢结构桥梁等构件,这些构件曾时常发生低应力脆断事故,研究后发现,事故与构件中存在的裂纹或缺陷有关。随着高强钢在航空航天等关键领域的应用,对断裂力学的研究变得越来越重要,在构件的安全性评估或断裂控制设计方面具有重大工程应用意义。裂纹端的断裂韧度反映了材料抵抗扩展的能力,也可以称为裂纹扩展阻力,裂纹扩展阻力曲线(以下简称“R阻力曲线”),即δ(随裂纹稳定扩展量)的变化曲线,反映了裂纹的扩展过程,显示出构件断裂过程与构件的断裂模式、承载力的关系。在断裂力学中,关于R阻力曲线的研究是一个焦点课题,对该曲线的研究可以很好地预测不同裂纹扩展行为。
通过对大量的数据进行计算,可求解R阻力曲线和启裂韧度,采用人工或传统计算方式不仅需要耗费大量时间,计算人员还需具有一定的专业性,加大了试验数据处理难度。基于以上问题采用Matlab GUI设计一款通用软件来优化试验数据处理过程。Matlab是一套高性能数据计算和可视化软件,它作为第四代计算机语言,与其他高级语言最大的不同是简单和直接。图形用户界面(Graphical User Interfaces,GUI)是可以设计出可供多人重复操作软件界面的专用工具,基于Matlab GUI对金属材料R阻力曲线拟合界面进行设计,把相关的计算程序封装在内部,可以实现对特征值δ和启裂韧度δ的自动处理,提高了试验数据处理效率,避免了人工计算失误的可能,确保了数据的准确性。……
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