X100管线钢裂纹体的弹塑性断裂失效分析 被引量：7

1

作者 王钟羡 黄建业 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2011年第2期175-178,231,共5页

运用弹塑性断裂理论并结合有限元数值分析,定量研究了带轴向裂纹管线钢X100的断裂行为.在J-Q双参数理论的基础上,考虑塑性效应的影响,引入一个新参数βQ,建立了J-βQ双参数断裂准则.结合JR-Δa试验结果,得到X100钢的断裂失效曲线,并对... 运用弹塑性断裂理论并结合有限元数值分析,定量研究了带轴向裂纹管线钢X100的断裂行为.在J-Q双参数理论的基础上,考虑塑性效应的影响,引入一个新参数βQ,建立了J-βQ双参数断裂准则.结合JR-Δa试验结果,得到X100钢的断裂失效曲线,并对带轴向内、外裂纹管道的临界压力值进行预测.计算结果表明,外表面裂纹的约束比内表面裂纹高,但当裂纹a/δ≤0.18时则情况相反;在裂纹尺寸比较小时(a/δ≤0.40),裂纹尖端场所受约束较弱,塑性变形比较大,管道以屈服破坏为主,用PCORRC方法确定临界压力是偏于安全的;在裂纹尺寸比较大时,约束加强,塑性变形比较小,管道以断裂破坏为主. 展开更多

关键词 X100管线钢 裂纹 断裂 约束 有限元分析

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半平面多边缘裂纹反平面问题的奇异积分方程 被引量：5

2

作者 王钟羡 陈宜周 李福林 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2006年第6期33-36,共4页

利用复变函数和奇异积分方程方法,求解弹性范围内半平面多边缘裂纹的反平面问题．提出了满足半平面边界自由的由分布位错密度表示的单边缘裂纹的基本解,此基本解由主要部分和辅助部分组成．将半平面多边缘裂纹问题看作是许多单边缘裂纹... 利用复变函数和奇异积分方程方法,求解弹性范围内半平面多边缘裂纹的反平面问题．提出了满足半平面边界自由的由分布位错密度表示的单边缘裂纹的基本解,此基本解由主要部分和辅助部分组成．将半平面多边缘裂纹问题看作是许多单边缘裂纹问题的叠加,建立了一组Cauchy型奇异积分方程．然后,利用半开型积分法则求解该奇异积分方程,得到了裂纹端处的应力强度因子．最后,给出了几个数值算例． 展开更多

关键词 多边缘裂纹 半平面 反平面 奇异积分方程 应力强度应子

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周期激励浅拱的全局分岔 被引量：4

3

作者 王钟羡 江波 孙保昌 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 2004年第1期85-88,共4页

考虑1∶1内共振下周期激励浅拱的全局分岔,首先用平均法得到其平均系统,在此基础上运用规范型理论得到其约化系统,系统的特征方程出现非半单的两个零根和一对纯虚根的余维三情况 运用Kovacic和Wiggins的全局扰动方法,给出系统异宿轨道... 考虑1∶1内共振下周期激励浅拱的全局分岔,首先用平均法得到其平均系统,在此基础上运用规范型理论得到其约化系统,系统的特征方程出现非半单的两个零根和一对纯虚根的余维三情况 运用Kovacic和Wiggins的全局扰动方法,给出系统异宿轨道的分岔方式及其转迁集,作出相图。 展开更多

关键词 全局分岔 内共振 异宿轨

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确定应力集中系数的解析应变测量方法 被引量：3

4

作者 王钟羡 王良国 戴乐云 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期312-315,共4页

为确定构件应力集中处的应力集中系数,通过对构件简化后进行弹性分析,建立应力集中处的近似应变表达式。由于该表达式是在作了一些简化假设的基础上得到的,反映了应力集中处应力应变的基本变化情况,但不能完全反映实际构件的真实情况。... 为确定构件应力集中处的应力集中系数,通过对构件简化后进行弹性分析,建立应力集中处的近似应变表达式。由于该表达式是在作了一些简化假设的基础上得到的,反映了应力集中处应力应变的基本变化情况,但不能完全反映实际构件的真实情况。因此可以用它构成应力集中处应变模型的骨架,而模型中的系数则可根据实测数据用最小二乘法等方法确定。这样所得到的应变模型既反映了实际构件各种因素的综合影响,而确定系数所用的实测数据又不需太多。该文对带孔或槽的拉伸试件和带孔的圆轴试件应变测量数据进行了分析计算,结果表明这是一种较实用的方法。 展开更多

关键词 应力集中 应变测量 弹性分析

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裂纹端约束效应的J-A_2双参数分析 被引量：2

5

作者 王钟羡 吴春笃 +1 位作者 袁如民 李惠梅 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2007年第6期532-535,共4页

针对经过辐照的A533B压力容器钢,采用有限元方法对单边缺口弯曲和拉伸试样进行弹塑性数值计算.分析了在-60℃,-40℃,-20℃,浅裂纹试样和标准深裂纹试样在不同载荷情况下裂纹尖端区域的应力场.用J-A2双参数方法对裂纹端约束效应进行了计... 针对经过辐照的A533B压力容器钢,采用有限元方法对单边缺口弯曲和拉伸试样进行弹塑性数值计算.分析了在-60℃,-40℃,-20℃,浅裂纹试样和标准深裂纹试样在不同载荷情况下裂纹尖端区域的应力场.用J-A2双参数方法对裂纹端约束效应进行了计算.结果表明,在不同温度下试样裂纹前沿张开应力是自相似的.匹配点距裂纹尖端的距离、载荷水平对约束参数A2的影响不明显,A2是与裂纹体构形和载荷形式相关的主要约束参数.最后对单边缺口拉伸试样进行加载设计,用不同的偏心载荷来模拟各种载荷形式和约束水平,给出了偏心距e与约束参数A2的关系.由此,可以在实验室里模拟结构的约束,用试验结果预测实际结构的断裂行为. 展开更多

关键词 裂纹 断裂约束 有限元分析 温度 试样

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22NiMoCr3-7钢韧-脆转变区断裂韧度及断裂失效曲线 被引量：3

6

作者 王钟羡 吴春笃 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期46-50,共5页

采用ABAQUS有限元分析软件对22NiMoCr3-7压力容器钢单边裂纹三点弯曲试件进行弹塑性数值计算。分析了在不同温度的解理断裂载荷水平下,韧-脆转变温度区标准裂纹和浅裂纹试件裂纹尖端区域的应力场。用J-A2双参数理论,评估标准裂纹和浅裂... 采用ABAQUS有限元分析软件对22NiMoCr3-7压力容器钢单边裂纹三点弯曲试件进行弹塑性数值计算。分析了在不同温度的解理断裂载荷水平下,韧-脆转变温度区标准裂纹和浅裂纹试件裂纹尖端区域的应力场。用J-A2双参数理论,评估标准裂纹和浅裂纹试件裂纹尖端的约束效应,计算了与主曲线参考温度T0相应的约束参数A2值。根据双参数断裂理论和RKR断裂准则,给出了22NiMoCr3-7压力容器钢在不同温度时与约束相关的断裂失效曲线。结果表明,断裂失效预测曲线与实验结果基本一致。 展开更多

关键词 22NiMoCr3-7钢 裂纹 断裂韧度 断裂约束 韧-脆转变区 断裂失效曲线

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反平面弹性圆形域边缘裂纹奇异积分方程方法 被引量：2

7

作者 王钟羡 张蕾 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2006年第3期266-269,共4页

在反平面弹性情况下,采用在裂纹位置处放置分布位错的方法模拟裂纹,导出了求解圆域或含圆孔无限大域中多边缘裂纹问题的奇异积分方程.首先给出反平面弹性情况下,无限大域中多裂纹问题的复势函数.通过引入补充项,消除无限大域中多裂纹问... 在反平面弹性情况下,采用在裂纹位置处放置分布位错的方法模拟裂纹,导出了求解圆域或含圆孔无限大域中多边缘裂纹问题的奇异积分方程.首先给出反平面弹性情况下,无限大域中多裂纹问题的复势函数.通过引入补充项,消除无限大域中多裂纹问题的解在圆域边界或圆孔周界上的作用,得到了圆域边界或圆孔周界自由的多边缘裂纹问题的基本解.再由裂纹边界条件建立以分布位错密度为未知函数的Cauchy型奇异积分方程.数值计算时,利用半开型积分法则求解奇异积分方程,得出位错密度函数的离散值,进而计算裂纹尖端处的应力强度因子.最后给出了两个算例,其结果表明所采用方法是可行和正确的,所得结果可以应用于工程实际. 展开更多

关键词 断裂力学 多边缘裂纹 反平面弹性 圆域 含圆孔无限大域 奇异积分方程 应力强度因子

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扭转轴应力集中的灰色组合模型 被引量：1

8

作者 王钟羡 吴春笃 +1 位作者 朱玉萍 薛伟 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期234-237,共4页

用应变梯度片测定构件中沿某个方向的一系列应变值,根据灰色系统建模思想对测试数据进行累加生成处理,以提高数据的确定性,建立一阶单变量灰色模型。为增加预测结果的可靠性,同时考虑孔口应变规律的经验公式,将一阶单变量灰色模型与经... 用应变梯度片测定构件中沿某个方向的一系列应变值,根据灰色系统建模思想对测试数据进行累加生成处理,以提高数据的确定性,建立一阶单变量灰色模型。为增加预测结果的可靠性,同时考虑孔口应变规律的经验公式,将一阶单变量灰色模型与经验公式相结合建立应力集中处应变的组合预测模型,用以预测应力集中处应变的最大值。作为应用,给出了带台肩和圆孔的扭转试件的应变电测试验和计算结果。实例表明,采用这种方法建立模型来预测应力集中处的最大值,具有所需数据少、精度高等特点,非常适合于用应变梯度片实时确定构件的应力集中系数,进而解决工程的实际问题。 展开更多

关键词 轴 应力集中 应变电测 灰色模型

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X60管钢的J-A_2双参数弹塑性断裂预测 被引量：3

9

作者 王钟羡 孙欣 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2007年第1期98-102,共5页

在对X60管钢弹塑性断裂分析中,采用J-A2双参数方法来预测带表面裂纹管道的破坏压力。为将实验室得到的X60钢标准试件的JR-Δa曲线的实验数据应用到实际裂纹构件中,对单边缺口紧凑拉伸(CT)试件和带轴向表面裂纹管道进行有限元分析。用J-A... 在对X60管钢弹塑性断裂分析中,采用J-A2双参数方法来预测带表面裂纹管道的破坏压力。为将实验室得到的X60钢标准试件的JR-Δa曲线的实验数据应用到实际裂纹构件中,对单边缺口紧凑拉伸(CT)试件和带轴向表面裂纹管道进行有限元分析。用J-A2方法来量化裂纹尖端区域的约束情况,结果表明,在裂纹深度相同的情况下,管道的内侧和外侧裂纹端的约束水平基本接近,内侧裂纹的略高一些,但二者与CT试件裂纹端的约束水平相比要低一些。同时,根据带裂纹管道的有限元计算结果,对管道的断裂破坏压力进行了预测,内侧裂纹的断裂破坏压力比外侧裂纹时的稍低。对X60管钢,断裂力学预测结果要比PCORRC准则的预测结果低。 展开更多

关键词 裂纹 CT试件 JR-Δα曲线 管道 约束参数A2

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管线钢半椭圆裂纹体的弹塑性断裂分析 被引量：2

10

作者 王钟羡 张瑞峰 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2011年第6期728-731,共4页

基于J-A2双参数断裂理论,对带半椭圆表面裂纹和单边贯穿裂纹的拉伸试件进行弹塑性断裂分析.计算并比较了X80和X100钢裂纹体在裂纹宽度相同、深度不同时的断裂驱动力J和约束参数A2.根据2种钢的断裂失效曲线,对椭圆裂纹最深点及相应深度... 基于J-A2双参数断裂理论,对带半椭圆表面裂纹和单边贯穿裂纹的拉伸试件进行弹塑性断裂分析.计算并比较了X80和X100钢裂纹体在裂纹宽度相同、深度不同时的断裂驱动力J和约束参数A2.根据2种钢的断裂失效曲线,对椭圆裂纹最深点及相应深度的单边裂纹进行断裂分析比较.结果表明:椭圆裂纹深度的改变主要影响J积分值而对约束水平影响不大;裂纹深度及J积分均相同时,椭圆裂纹最深点与单边裂纹拉伸试件裂纹尖端的约束情况有较大差异,裂纹较深时,单边裂纹拉伸试件裂尖的约束水平要高于半椭圆裂纹情形;一般情况下对这2种钢椭圆裂纹体进行失效评估时,利用平面应变模型的计算结果会偏于保守,但对X100钢的浅椭圆裂纹则相反. 展开更多

关键词 半椭圆裂纹 弹塑性断裂 约束 压力管道 有限元分析

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裂纹端约束效应与18G2A钢J_R曲线可转移性 被引量：2

11

作者 王钟羡 吴春笃 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期613-617,共5页

采用有限元和J-A2方法对18G2A钢进行弹塑性断裂分析。通过引入一修正因子使J-A2的控制区进一步扩大,得到的结果与有限元分析结果相当吻合。在计算各单边缺口弯曲试件裂纹端的应力场后,得到了不同深浅裂纹的约束参数A2。同时,为了将实验... 采用有限元和J-A2方法对18G2A钢进行弹塑性断裂分析。通过引入一修正因子使J-A2的控制区进一步扩大,得到的结果与有限元分析结果相当吻合。在计算各单边缺口弯曲试件裂纹端的应力场后,得到了不同深浅裂纹的约束参数A2。同时,为了将实验得到的18G2A钢的JR曲线应用于实际裂纹构件,建立了JR曲线与约束参数A2之间的关系,给出了与约束参数A2相关的JR曲线族的表达式。由此预测的JR曲线与实验数据吻合较好,具有较好的工程应用价值。 展开更多

关键词 裂纹 断裂约束 JR曲线 单边缺口弯曲试件 有限元分析

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结构优化设计的猴王遗传算法 被引量：1

12

作者 王钟羡 郭晨海 +1 位作者 刘军 王良国 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期346-349,共4页

该文个体的基因采用实数编码 ,并利用罚函数法构造适应度。通过对种群中每个个体按适应度的大小排序 ,复制一部分优良个体 ,并让最优个体依次与种群中的其他较优个体进行交叉变异遗传计算 ,使遗传有目的地以每一代中的最优个体为核心展... 该文个体的基因采用实数编码 ,并利用罚函数法构造适应度。通过对种群中每个个体按适应度的大小排序 ,复制一部分优良个体 ,并让最优个体依次与种群中的其他较优个体进行交叉变异遗传计算 ,使遗传有目的地以每一代中的最优个体为核心展开 ,使运算可快速收敛到全局最优解。通过对典型结构的计算表明 ,该文方法简便 ,计算量小 ,能够迅速找到目标函数的全局最优解。 展开更多

关键词 遗传算法 优化 结构设计

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双向荷载下多裂纹弹塑性双参数断裂分析 被引量：1

13

作者 王钟羡 焦广臣 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2009年第3期309-312,共4页

运用J-A2双参数理论,对具有共线双裂纹的平板进行弹塑性断裂分析.采用ABAQUS有限元分析软件,分别计算单向加载及双向加载,在不同载荷比时,具有不同裂纹尺寸与不同裂纹间距情况下主裂纹的断裂驱动力和约束参数.分析结果表明:与裂纹平行... 运用J-A2双参数理论,对具有共线双裂纹的平板进行弹塑性断裂分析.采用ABAQUS有限元分析软件,分别计算单向加载及双向加载,在不同载荷比时,具有不同裂纹尺寸与不同裂纹间距情况下主裂纹的断裂驱动力和约束参数.分析结果表明:与裂纹平行的横向荷载对裂纹尖端约束参数A2影响很大,在J-积分相同的情况下,横向荷载越大裂纹尖端约束水平越低;在单向加载情况下,随着相邻次裂纹长度的增加,主裂纹尖端约束水平提高;而在双向加载情况下,随着相邻次裂纹长度的增加,主裂纹尖端约束水平降低;但无论是单向加载还是双向加载,随着裂纹间距的增加,主裂纹尖端约束水平均降低. 展开更多

关键词 裂纹 约束 断裂 双向荷载 有限元分析

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基于BP神经网络算法的断裂参数预测 被引量：1

14

作者 王钟羡 李慧梅 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期379-382,共4页

采用BP神经网络算法预测断裂参数J和A2。将三点弯曲试件有限元数值实验结果作为神经网络的训练样本,经过训练得到拓扑结构为4-25-2的BP网络模型。建立了J-积分、约束参数A2这二者与裂纹尺寸、裂纹尖端附近三个应变值之间的非线性映射。... 采用BP神经网络算法预测断裂参数J和A2。将三点弯曲试件有限元数值实验结果作为神经网络的训练样本,经过训练得到拓扑结构为4-25-2的BP网络模型。建立了J-积分、约束参数A2这二者与裂纹尺寸、裂纹尖端附近三个应变值之间的非线性映射。结果表明:应用BP网络时,只要选取适当的传递函数、训练函数、隐含层数目、神经元个数、学习速率就可以得到较好的预测,满足应用要求。 展开更多

关键词 裂纹 BP神经网络 有限元 约束效应 J-积分

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建立超静定杆系变形协调方程的能量方法 被引量：7

15

作者 王钟羡 《力学与实践》 CSCD 北大核心 1998年第6期55-56,共2页

由能量法并利用各杆的静力关系，推导超静定杆系的变形协调方程．

关键词 能量法 超静定杆系 变形协调方程

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改进的混沌遗传算法及结构优化设计 被引量：1

16

作者 王钟羡 田茹会 李瑛 《煤矿机械》 北大核心 2006年第2期213-215,共3页

提出了一种结构新颖、快速收敛的混沌遗传算法,它将交叉和变异遗传运算融为一体,通过调节变异调整系数使生成的点在上一代最优点的附近随机摆动,避免了随机漫游现象。每代仅保留上一代的最优个体,其它个体重新生成,在最优点附近利用混... 提出了一种结构新颖、快速收敛的混沌遗传算法,它将交叉和变异遗传运算融为一体,通过调节变异调整系数使生成的点在上一代最优点的附近随机摆动,避免了随机漫游现象。每代仅保留上一代的最优个体,其它个体重新生成,在最优点附近利用混沌变量的遍历性进行局部寻优,提高了解的精度。改进的混沌遗传算法可以克服普通遗传算法经常出现的未成熟收敛、振荡以及随机性太大的问题。改进的混沌遗传算法是一种有效的优化方法,适合于大型复杂结构优化设计。 展开更多

关键词 结构优化 遗传算法 混沌

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应力集中的灰色预测方法 被引量：3

17

作者 王钟羡 陈正平 苏虹 《江苏理工大学学报（自然科学版）》 2000年第3期87-90,共4页

以三种不同形式应力集中现象作为研究对象 ,分析讨论了灰色预测方法在应力集中问题上应用的可行性 ,研究了预测模型精度、原始数据分布特点对灰色预测结果准确性的影响 结果表明 ,灰色预测模型可以比较准确地预测出应力集中区域中最大... 以三种不同形式应力集中现象作为研究对象 ,分析讨论了灰色预测方法在应力集中问题上应用的可行性 ,研究了预测模型精度、原始数据分布特点对灰色预测结果准确性的影响 结果表明 ,灰色预测模型可以比较准确地预测出应力集中区域中最大应力点的应变 (或应力 )值 ,并且具有较广的适用性 同时指出了采用灰色预测方法解决应力集中问题时 。 展开更多

关键词 应力集中 灰色预测 可行性研究 工程力学

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用双剪强度理论对厚壁圆筒的极限分析 被引量：14

18

作者 王钟羡 《江苏理工大学学报（自然科学版）》 1997年第2期81-84,共4页

利用双剪强度理论对具有不同拉压屈服强度的厚壁筒进行弹塑性极限分析，得到相应的解析解．

关键词 塑性分析 圆筒 载荷 双剪强度理论 极限分析

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带裂纹扇形截面柱扭转时应力强度因子计算 被引量：1

19

作者 王钟羡 陈宜周 王勇 《江苏理工大学学报（自然科学版）》 2001年第6期81-83,98,共4页

采用计算柔度法对带径向裂纹的扇形截面柱体的扭转问题进行了研究 在引入扭转共轭调和函数 ψ后 ,将裂纹柱体的扭转问题归结为Dirichlet问题 ,应用有限差分法和Gauss-Seidel迭代法求解 用Simpson积分公式计算抗扭刚度系数 最后通过... 采用计算柔度法对带径向裂纹的扇形截面柱体的扭转问题进行了研究 在引入扭转共轭调和函数 ψ后 ,将裂纹柱体的扭转问题归结为Dirichlet问题 ,应用有限差分法和Gauss-Seidel迭代法求解 用Simpson积分公式计算抗扭刚度系数 最后通过能量释放率与柱体柔度随裂纹长度的变化率之间的关系得出应力强度因子 ,使问题得以解决 在文中计算了扇形截面的边裂纹的多个实例 本文使用的方法 ,理论推导简洁、计算方法简单、适用范围广 。 展开更多

关键词 应力强度因子 柔度法 计算方法 裂纹 扇形截面柱 扭转 断裂力学 弹性力学

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A533B-1钢韧脆转变区断裂韧度预测的约束评估法

20

作者 王钟羡 李慧梅 +1 位作者 范进 王良国 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期260-263,共4页

分析A533B-1压力容器钢韧脆转变温度区的断裂韧度、温度以及裂纹尖端约束效应之间的关系。根据实验数据,给出从浅裂纹到深裂纹,不同裂纹长度时单边裂纹弯曲试件(single edge notched bend specimens)的主曲线(master curve)。用有限元... 分析A533B-1压力容器钢韧脆转变温度区的断裂韧度、温度以及裂纹尖端约束效应之间的关系。根据实验数据,给出从浅裂纹到深裂纹,不同裂纹长度时单边裂纹弯曲试件(single edge notched bend specimens)的主曲线(master curve)。用有限元分析相应试件裂纹尖端区域的应力场,采用J—A2双参数方法对裂纹尖端的三轴约束水平进行评估,并给出约束参数A2与主曲线参考温度T0之间的关系。由此,建立A533B-1钢断裂韧度KJC与温度T和约束参数A2之间的关系。为利用实验室数据对工程中不同裂纹构件的断裂评估提供一种经济、可行的方法。 展开更多

关键词 裂纹 断裂约束 单边裂纹弯曲试件 有限元 温度 主曲线

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