机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2007年
8期
212-217
,共6页
邹吉权%荆洪阳%霍立兴%刘东风%张宇斌
鄒吉權%荊洪暘%霍立興%劉東風%張宇斌
추길권%형홍양%곽립흥%류동풍%장우빈
超高强度钢%表面裂纹%断裂韧度%有限元分析%J主导区域
超高彊度鋼%錶麵裂紋%斷裂韌度%有限元分析%J主導區域
초고강도강%표면렬문%단렬인도%유한원분석%J주도구역
31Si2MnCrMoVE钢是为符合固体火箭发动机壳体设计需要而专门研制的超高强度钢.随着冶炼技术的进步,31Si2MnCrMoVE钢断裂韧度不断提高,构件采用的板厚也越来越薄.由于较高的断裂韧度和较小的板厚,给钢板表面裂纹断裂韧度测试带来困难,韧带尺寸偏小,难以满足有效性判据.这种情况下,不应该用线弹性断裂力学方法评价材料的断裂韧度,而应采用弹塑性断裂力学测试材料的延性断裂韧度JIC.基于以上原因,在条件断裂韧度不满足有效性判据的情况下,采用试验与有限元分析相结合的方法,通过试验测出裂纹启裂时的条件载荷,用有限元法计算出在条件载荷作用下的延性断裂韧度JIC,再用断裂力学理论转换成表面裂纹断裂韧度KIe.用JIC作为断裂参量,就必须分析J积分的有效性,因此讨论超高强度钢表面裂纹前缘的J守恒和J主导的有效性,从而为固体火箭发动机设计提供依据.
31Si2MnCrMoVE鋼是為符閤固體火箭髮動機殼體設計需要而專門研製的超高彊度鋼.隨著冶煉技術的進步,31Si2MnCrMoVE鋼斷裂韌度不斷提高,構件採用的闆厚也越來越薄.由于較高的斷裂韌度和較小的闆厚,給鋼闆錶麵裂紋斷裂韌度測試帶來睏難,韌帶呎吋偏小,難以滿足有效性判據.這種情況下,不應該用線彈性斷裂力學方法評價材料的斷裂韌度,而應採用彈塑性斷裂力學測試材料的延性斷裂韌度JIC.基于以上原因,在條件斷裂韌度不滿足有效性判據的情況下,採用試驗與有限元分析相結閤的方法,通過試驗測齣裂紋啟裂時的條件載荷,用有限元法計算齣在條件載荷作用下的延性斷裂韌度JIC,再用斷裂力學理論轉換成錶麵裂紋斷裂韌度KIe.用JIC作為斷裂參量,就必鬚分析J積分的有效性,因此討論超高彊度鋼錶麵裂紋前緣的J守恆和J主導的有效性,從而為固體火箭髮動機設計提供依據.
31Si2MnCrMoVE강시위부합고체화전발동궤각체설계수요이전문연제적초고강도강.수착야련기술적진보,31Si2MnCrMoVE강단렬인도불단제고,구건채용적판후야월래월박.유우교고적단렬인도화교소적판후,급강판표면렬문단렬인도측시대래곤난,인대척촌편소,난이만족유효성판거.저충정황하,불응해용선탄성단렬역학방법평개재료적단렬인도,이응채용탄소성단렬역학측시재료적연성단렬인도JIC.기우이상원인,재조건단렬인도불만족유효성판거적정황하,채용시험여유한원분석상결합적방법,통과시험측출렬문계렬시적조건재하,용유한원법계산출재조건재하작용하적연성단렬인도JIC,재용단렬역학이론전환성표면렬문단렬인도KIe.용JIC작위단렬삼량,취필수분석J적분적유효성,인차토론초고강도강표면렬문전연적J수항화J주도적유효성,종이위고체화전발동궤설계제공의거.
