基于MDCB试件的管道钢断裂韧性尺寸效应研究
（a） MDCB试件尺寸
图2　MDCB试件尺寸和夹板尺寸
韧性断裂
（a） CTOA的定义            （b）CTOD的定义
图4 CTOA和CTOD的定义
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2020.10 |
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为了研究不同因素对断裂韧性
考虑管道钢初始裂纹长度（厚度均2.1试件厚度对断裂韧性的影响
从图6 C T O A -△a 曲线我们C T O A c -△a 曲线我们可以看出随着曲线表明，不论厚度如何，随着裂看出，随着试件厚度增加，断裂韧平稳扩展的平均值，而到了稳定扩2.2初始裂纹长度对CTOA 与CTOD 图10 C T O A -△a 曲线表明，着裂纹不断扩展，C T O A -△a 曲线厚度相同的试件，C T O D 值随着裂纹12m m 试件的C T O A c 值相差1.49%图13曲线表明初始裂纹长度8m m 度16m m 试件的C T O D c 相差0.68%的断裂韧性几乎没有影响。可见随围下，小尺寸试件测试得到的断裂3结论
进行了基于G T N 模型的X 100管随着试件厚度的增加，基于C T C T O A c 更能准确的反应试件断裂韧
性随试件厚度的变化规律。
从模拟结果来看，当初始裂纹/试件厚度为1~2时，试件裂纹深度对基于C T O D 与C T O A 的断裂韧性基本没有影响。参考文献
[1]Wilkowski G, Wang Y-Y, Rudland D. Recent efforts on characterizing propagating ductile fracture resistance of linepipe steels.In: Denys R, editor. Pipeline technology, vol. 1. Netherlands: Elsevier; 2000. p.359- 86.
[2]M. Szanto, C.N. McCowan, E.S. Drexler, and J.D. McColskey .Fracture Property evaluation of X100 Pipeline Steel: Combined Experimental-Numerical Process.
图5　模拟结果的应力云图
（a）厚度：6mm 初始裂纹长度：8mm （c）厚度：10mm 初始裂纹长度：8mm （d）厚度：8mm 初始裂纹长度：12mm （e）厚度：8mm 初始裂纹长度：16mm
厚度10mm 厚度8mm 厚度6mm
裂纹尖端张开位移
稳态
C T O A 值/°
试件厚度/m m 稳态
C T O
D 值/m m
试件厚度/m m
图6　不同厚度试件CTOA 裂纹尖端张卡角
图10　不同初始裂纹长度的CTOA 技术探讨

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