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X80钢CTOD有限元计算及断裂韧度评估叶运勤;苗张木【摘要】针对钢结构在外力作用下由于自身材料断裂韧度不足引起的断裂事故，按照Wells提出的CTOD断裂判据，建立X80钢薄板在受外载作用下的力学模型，并对其断裂韧度的安全性进行了评估。
在裂纹体受载后，对原裂纹尖端垂直于裂纹方向的裂纹尖端张开位移δ进行了有限元计算，提出了K-δ方法、 COD-δ方法和J-δ方法等有限元计算方法，且与断裂力学理论计算的δ结果误差极小。
同时对X80钢断裂韧度按照BS 7448规范进行了测试，裂纹尖端张开位移的有限元计算方法和断裂韧度测试结果可供企业和科研院所参考。
%Aiming at the fracture accidents of steel structures caused by inadequate toughness of material under external forces,the security of the fracture toughness for the mechanical model of X80 thin steel plates under external forces was analyzed in accordance with Wells’ CTOD fracture criteria.For post-loaded crack,the crack tip opening displacement δperpendicular to the direction of crack within the original crack tip was calculated by finite element method.The K-δ method ,COD-δ method and J-δ method were presented,and the results are identical to the theoretical calculated resultsin fracture mechanics.Therefore the finite element calculating results havea high precision.The fracture toughness of X80 steel was tested accordingto BS 7448.The result for fracture toughness and finite element method of calculating crack tip opening displacement can be referred by enterprises and scientific research institutions.【期刊名称】《焊管》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】5页(P9-13)【关键词】钢结构;X80钢薄板;断裂韧度;CTOD;有限元计算【作者】叶运勤;苗张木【作者单位】武汉理工大学交通学院，武汉 430063;武汉理工大学交通学院，武汉 430063【正文语种】中文【中图分类】TG142.120 前言钢材断裂韧性不足会导致钢结构脆断，其危害性非常大，前期难以监控，一旦发生就会迅速造成结构某部位甚至整体失效，无法采取有效的措施进行制止。
基于标准BS7910的管道螺旋焊缝缺陷评估方法研究宋汉成;王学力;冯庆善;王婷;张海亮;戴联双【摘要】The article proves the accuracy and the reliability of the assessment method of spiral weld defects on the basis of BS 7910,and it can be used in the defects assessment of the old and new pipeline,it is beneficial to guide the engineering practice and to ensure the safe operation of the pipeline.%文章在《金属结构中缺陷可接受性评估方法指南》（BS 7910—2005）的基础上,将缺陷投影到管道轴向,借助有限元模拟调整公式参数,最后通过压力爆破试验进行验证,证明了本文提出的螺旋焊缝缺陷评价方法的准确性和可靠性,可以用于老管道和新建管道的类似缺陷评价,指导工程实践,保障管道的安全运行。
【期刊名称】《上海煤气》【年(卷),期】2011(000)005【总页数】4页(P6-9)【关键词】油气管道;螺旋焊缝;缺陷评估;标准BS;7910【作者】宋汉成;王学力;冯庆善;王婷;张海亮;戴联双【作者单位】中国石油管道公司;中国石油管道公司;中国石油管道公司;中国石油管道公司;中国石油管道公司;中国石油管道公司【正文语种】中文【中图分类】TG441.7近年来油气管道处于快速发展时期，出现了西气东输一线、西气东输二线、秦沈线、长长吉等天然气管道，兰郑长等成品油管道，漠大线、大锦线、新大二线、惠银线、石兰线等原油管道，再加上70年代建设的东北老管网等，逐渐形成了国内的油气管道网络。
为了缓解能源需求的增加，一是新建了高输量高压力的油气管道，二是原有的低输量低压力油气管道也面临增输问题。
基于BS 7910的管道环焊缝缺陷工程临界评估研究
李安
【期刊名称】《矿冶工程》
【年(卷),期】2022(42)6
【摘要】依据标准BS 7910,对含缺陷环焊缝进行了工程临界评估。
借助管体与焊缝拉伸试验结果确定评定曲线,选取最低值作为评定断裂韧性值,采用评估失效图(FAD)方法进行工程临界评估,在评定计算中考虑了静态应力、残余应力和应力集中等的影响,并进行了宽板拉伸试验验证。
结果表明,在管道工作载荷下,根据BS 7910评估方法,当夏比冲击吸收功CV>60 J时,环焊缝中的缺陷尺寸均在可接受范围内;在管道设计极限载荷条件下,当夏比冲击吸收功CV>60 J时,环焊缝在现有条件下评估点均位于FAD曲线内,结果可接受;宽板拉伸试验结果进一步验证了环焊缝中各缺陷在评价输入参数条件下是可接受的,表明含缺陷焊接接头的安全裕度较高。
【总页数】5页(P178-182)
【作者】李安
【作者单位】国家石油天然气管网集团有限公司建设项目管理分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG457.6
【相关文献】
1.基于BS7910复合管海底管道对接焊缝ECA评估研究
2.基于标准BS7910的管道螺旋焊缝缺陷评估方法研究
3.基于CRACKWISE的X65管线环焊缝焊接缺陷工
程临界评估4.基于BS7910的异种钢焊缝缺陷安全性评定及实验验证5.基于BS7910标准的X70钢环焊缝超声相控阵检出埋藏缺陷的安全评定
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UOE钢管焊接接头CTOD断裂韧性评定方法苗婷;苗张木;刘硕;曹能;马朝晖【期刊名称】《船舶力学》【年(卷),期】2012(000)012【摘要】根据英国标准BS7448,对UOE直缝埋弧焊管不同钢级管线钢焊接接头进行裂纹尖端张开位移(CTOD)断裂韧度测试.结合加拿大标准CSA Z662-07及挪威船级社规范NDV-OS-F101,在试样形式选择、缺口取样方向、后期金相检验等方面对断裂韧性评定方法加以完善.试验结果表明X70、X65级管线钢均具有良好韧性,符合规范NDV-OS-F101的要求.X70级管线钢焊接接头各区域韧性分布规律为：母材性能最好,焊缝次之,热影响区(HAZ)相对较差.X65级管线钢其HAZ的韧性优于母材和焊缝.其原因是：X65级钢母材含有一定气孔、夹杂,断口出现分层裂纹,导致CTOD结果分散性大.另外,X65焊缝组织为混晶组织分布不均,含有大量M-A脆性组织物,导致韧性下降.该评定结果为海底管线钢制造工艺改进提供了依据,也为海洋工程结构安全性评估奠定了基础.【总页数】26页(P1468-1493)【作者】苗婷;苗张木;刘硕;曹能;马朝晖【作者单位】武汉理工大学交通学院, 武汉430063;武汉理工大学交通学院, 武汉430063;宝山钢铁股份有限公司研究院(技术中心), 上海201900;宝山钢铁股份有限公司研究院(技术中心), 上海201900;宝山钢铁股份有限公司研究院(技术中心), 上海201900【正文语种】中文【中图分类】TG142.1【相关文献】1.超高强钢焊接接头CTOD评定的概率方法 [J], 冷晓畅;陈刚;马涛;刘占国;苗张木2.双焊炬自动焊焊接接头CTOD断裂韧性试验研究 [J], 方总涛;李春润;牛虎理;胡艳华3.X70M管线钢焊接接头CTOD断裂韧性研究 [J], 倪子涵;曹能;储双杰;刘硕4.郑—CTOD断裂韧性试验在低温钢焊接接头的研究 [J], 杨健;陈真5.结构钢厚板焊接接头CTOD断裂韧性试验与分析 [J], 舒欣欣; 孙紫麾; 顾天宝; 史晓建; 韦生; 白鲲因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
X70M管线钢焊接接头CTOD断裂韧性研究倪子涵;曹能;储双杰;刘硕【摘要】采用CTOD(裂纹尖端张开位移)试验对X70M直缝埋弧焊管焊接接头的焊缝中心、熔合线和热影响区进行断裂韧性测试,并使用OM、SEM和EBSD对CTOD试样裂纹扩展区的微观组织进行观察.结果显示,X70M直缝埋弧焊管焊接接头的CTOD断裂韧性为:焊缝中心良好,熔合线波动大,热影响区最佳.焊缝中心的组织细小均匀,断裂韧性稳定;熔合线附近的组织形态和晶粒大小差异大,大角度晶界比例较低,链状M-A组元诱发应力集中,造成CTOD特征值离散性大,并且出现薄弱点;等效热影响区中的针状铁素体含量增多,有利于提高韧性.【期刊名称】《宝钢技术》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】7页(P47-53)【关键词】X70M管线钢;焊接接头;断裂韧性;裂纹尖端张开位移(CTOD)【作者】倪子涵;曹能;储双杰;刘硕【作者单位】上海交通大学,上海200240;宝山钢铁股份有限公司,上海201900;上海交通大学,上海200240;宝山钢铁股份有限公司,上海201900;宝山钢铁股份有限公司,上海201900【正文语种】中文【中图分类】TG142.4管道运输作为一种大规模输送石油和天然气的方式,为现代五大交通运输方式之一,具有经济、安全、不间断的特点。
为了提高管道的输送效率,减少管线的投资和运营费用,长距离输送管道向高压、大口径发展已成趋势,这无疑对管线钢的安全性提出了更严格的要求[1]1-6。
其中,材料的断裂韧性对管道的安全性有着显著影响,成为现阶段管线钢研究的一个重点。
裂纹尖端张开位移(CTOD,Crack Tip Opening Displacement)是指张开型裂纹的尖端在外力作用下所张开的距离,其大小反映了材料抵抗裂纹非稳定扩展的能力,成为评价管线钢结构安全可靠性的判据之一。
本文以X70M直缝埋弧焊管的焊缝中心、熔合线和热影响区3个部位的CTOD试样为研究对象,测试-10 ℃下的CTOD 特征值,探究焊接接头各部位断裂韧性的优劣及组织变化对各部位断裂韧性的影响,为工程应用提供理论参考。
EQ70钢CTOD断裂韧度评估及允许值确定
叶运勤;苗张木;孙洋洋
【期刊名称】《焊管》
【年(卷),期】2013(036)008
【摘要】采用传统方法评定EQ70钢断裂韧度CTOD值是否优良时,通常将基于英国BS7448规范测试的CTOD断裂韧度最小值与CTOD允许值δmin进行比较,当EQ70钢CTOD断裂韧度最小值大于CTOD允许值δmin时,则EQ70钢的CTOD 断裂韧度优良,此方法局限于能够查阅到EQ70钢的CTOD允许值δmin,但国内外规范中很少对CTOD允许值δmin做明确规定.基于英国BS7910《金属结构缺陷可接受性评定方法指南》的失效评定曲线对EQ70钢的断裂韧度CTOD合格性进行评定,能够克服传统方法的不足.同时依据BS7910规范还可以推导出EQ70钢CTOD允许值δmin,比传统的工程方法“母材参考法”和“类比法”具有优越性.【总页数】4页(P17-20)
【作者】叶运勤;苗张木;孙洋洋
【作者单位】武汉理工大学交通学院,武汉430063;武汉理工大学交通学院,武汉430063;武汉理工大学交通学院,武汉430063
【正文语种】中文
【中图分类】TG115.57
【相关文献】
1.超厚桥梁钢断裂韧度CTOD测试影响因素研究 [J], 刘冬;杜丽影;添应宏;李荣锋
2.X80钢CTOD有限元计算及断裂韧度评估 [J], 叶运勤;苗张木
3.基于CTOD与SINTAP的海洋用钢断裂韧度评定 [J], 孙洋洋;苗张木;苗婷;向威
4.基于SINTAP的管线钢X70断裂韧度CTOD分布规律及检验分析 [J], 夏子钰;苗张木;彭晟
5.EQ70钢焊接接头CTOD允许值概率迭代修正 [J], 武涛;苗张木;夏子钰;季芯宇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
CTOD试验方法简介断裂力学中用以评定金属材料抗脆性断裂性能的指标是断裂韧性(度)，主要有Kic、δc和Jic三种。
它们各有不同的适用范围，而且都可以通过试验加以测定。
目前我国测定是Kic。
是按GB／T4161—1984《金属材料平面应变断裂韧度Kic试验方法》的规定进行：测定δc按GB／T 2358—1994《金属材料裂纹尖端张开位移试验方法》的规定讲行，测定Jic按GB／T2038—1991《金属材料延性断裂韧度Jic试验方法》的规定进行。
鉴于焊接结构大量采用中、低强度钢、这些材料多数是在弹塑性条件下发生断裂，一般都采用δc这个指标进行评定，这甲摘要介绍δc的CTOD试验方法。
CTOD是裂纹张开位移英文字头的缩写(Crack-tip Opening Displacement)，—般用δ表示，对具有一定裂纹的构件，当载荷逐渐增加，原裂纹尖端张开的位移δ逐渐增大。
当裂纹张开位移δ达到材料一定临界值δc时，裂纹就扩展而破断。
就把这个临界值δc作为材料断裂韧性的指标。
按GB／T 2358—1994规定，可以采用带疲劳裂坟的直3点弯曲[SE(B)]加载、拱形三点弯曲[ASE(B)]加载或紧凑拉伸[C(T)]三种不同的试样在室温或低温下进行试验，测得裂纹扩展过程中不同阶段的CTOD 值，其中包括δc值。
注：1.机加工缺口应垂直于试样表面，偏差在±2°以内。
2.单试样法宜采用整体刀口。
试样厚度B应优先采用被测材料的原始厚度。
试样的原始裂纹长度αo(图中末标出)，必须在0.45W～0.55W范围内。
试样的加工缺口应在下图中规定的包迹内，缺口根部半径小于等于0.8mm。
试样长度不小于4.5W，宽度与厚度之比W／B在1～4范围内.必须通过疲劳的方法对试样预制疲劳裂纹，其长度应不小于5％αo，且不小于1.3mm。
采用多试样法时，至少应准备6个试样，采用单试样法时，以准备3个试样为宜。
试验可采用各种形式的材料试验机，但须满足GB 228要求。
