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基于Time-Hardening蠕变模型和“骨点”应力方法预测P92钢缺口圆棒多轴蠕变寿命 被引量:2
1
作者 曾铖 刘宇杰 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期447-451,共5页
提出一种用于预测金属缺口圆棒多轴蠕变寿命的方法。基于Time-Hardening蠕变模型,对缺口部位在蠕变过程中的应力分布进行了模拟。将蠕变过程中,缺口最小截面上应力不随时间变化的位置确定为"骨点"。然后借助光滑圆棒试样单轴... 提出一种用于预测金属缺口圆棒多轴蠕变寿命的方法。基于Time-Hardening蠕变模型,对缺口部位在蠕变过程中的应力分布进行了模拟。将蠕变过程中,缺口最小截面上应力不随时间变化的位置确定为"骨点"。然后借助光滑圆棒试样单轴蠕变试验的寿命-应力关系,使用"骨点"位置的等效应力预测缺口圆棒的多轴蠕变寿命。分别运用该方法和欧盟的多轴蠕变规范方法预测P92钢不同缺口半径的缺口圆棒试样多轴蠕变寿命。结果表明,该方法寿命预测精度与欧盟规范中的方法相当。本方法更加简便,方便工程应用。 展开更多
关键词 P92钢 缺口圆棒 多轴蠕变 骨点应力 蠕变寿命预测
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基于椭球面断裂模型的高强钢刻痕杆低温断裂分析
2
作者 王万祯 陈飞益 苏仁权 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期31-36,共6页
对20个高强钢刻痕杆进行了低温(-45℃~-40℃)断裂试验,考察了高应力三维度下的高强钢低温断裂模式.试验显示:刻痕杆宏观断裂于刻痕根部,为解理断裂;刻弧半径r较小和刻弧较深(d/D较小)的试件,断裂延性较差,但断裂强度略高.基于椭球面屈... 对20个高强钢刻痕杆进行了低温(-45℃~-40℃)断裂试验,考察了高应力三维度下的高强钢低温断裂模式.试验显示:刻痕杆宏观断裂于刻痕根部,为解理断裂;刻弧半径r较小和刻弧较深(d/D较小)的试件,断裂延性较差,但断裂强度略高.基于椭球面屈服模型的数值模拟应力场显示,裂纹起裂于应力三维度较高的刻痕心部,当刻痕根部应力场达到建议的椭球面断裂模型临界值时,刻痕杆断裂. 展开更多
关键词 高强钢 刻痕杆 低温 断裂试验 椭球面断裂模型
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延性材料开裂机理及抗断设计 被引量:3
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作者 王万祯 顾强 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2006年第3期368-373,424,共7页
从特定的工程背景出发,结合经典力学和断裂力学对延性材料屈服和断裂解释的力学原理,通过对延性材料刻痕杆刻痕根部的断裂应力场分析,推导出了延性材料在应力三轴空间中微观裂纹的形成准则:σF=σY1-υ.随后,通过对比开孔铝合金方板的... 从特定的工程背景出发,结合经典力学和断裂力学对延性材料屈服和断裂解释的力学原理,通过对延性材料刻痕杆刻痕根部的断裂应力场分析,推导出了延性材料在应力三轴空间中微观裂纹的形成准则:σF=σY1-υ.随后,通过对比开孔铝合金方板的断裂试验和数值模拟结果,验证了该准则对于预测延性材料在应力三轴空间中微观裂纹的形成及宏观断裂具有较高的精度且略偏于保守.最后,给出了抗断设计建议、应用该准则时应注意的问题及进一步的研究工作. 展开更多
关键词 屈服 断裂 延性材料 刻痕杆 应力三轴空间 裂纹形成准则
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延性金属在应力三轴空间的裂纹形成准则 被引量:5
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作者 王万祯 顾强 孙玉萍 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2007年第6期71-73,84,共4页
结合经典力学和断裂力学对金属屈服和断裂解释的力学原理,通过对延性金属刻痕杆刻痕根部断裂应力场分析,推导了延性金属在应力三轴空间的微观裂纹形成准则。根据铝合金和结构钢开孔板断裂试验的数值模拟结果,验证了该准则的普适性和精度。
关键词 断裂 延性金属 刻痕杆 应力三轴空间 裂纹形成准则
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考虑棘轮行为的U75V缺口圆棒局部应力-应变分析
5
作者 瞿开城 罗会亮 +1 位作者 阚前华 康国政 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期352-362,共11页
本文通过对U75V钢缺口圆棒在单轴非对称应力控制循环载荷作用下循环变形行为的有限元模拟,分析了缺口局部的应力-应变分布及演化情况,研究了缺口弹塑性应力与应变集中系数随循环周次的变化规律,讨论了Neuber准则对考虑棘轮行为的缺口局... 本文通过对U75V钢缺口圆棒在单轴非对称应力控制循环载荷作用下循环变形行为的有限元模拟,分析了缺口局部的应力-应变分布及演化情况,研究了缺口弹塑性应力与应变集中系数随循环周次的变化规律,讨论了Neuber准则对考虑棘轮行为的缺口局部应力-应变分析的适用性.结果表明:在循环变形过程中,缺口根部的局部应力产生松弛现象,应力集中系数随循环次数的增加而减小;棘轮应变主要集中在缺口位置,应变集中系数随循环次数的增加而增大;应力集中系数与应变集中系数乘积的平方根随循环次数的增加而逐步增大,并且明显不同于理论应力集中系数.这说明,在缺口根部出现明显的棘轮行为时,使用Neuber准则无法对缺口的局部应力应变行为进行准确描述. 展开更多
关键词 缺口圆棒 应力集中系数 应变集中系数 应力松弛 Neuber准则
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结构钢断裂机理及抗断设防 被引量:1
6
作者 王万祯 《四川建筑科学研究》 北大核心 2007年第3期28-31,共4页
结合古典强度理论和微观断裂力学对金属屈服和断裂解释的力学原理,通过对结构钢深槽刻痕杆刻痕根部微观断裂应力场的数值模拟,导出了结构钢在应力三轴空间的屈服轨迹方程。随后,根据结构钢在三向等拉伸应力状态下屈服和宏观脆断的重合性... 结合古典强度理论和微观断裂力学对金属屈服和断裂解释的力学原理,通过对结构钢深槽刻痕杆刻痕根部微观断裂应力场的数值模拟,导出了结构钢在应力三轴空间的屈服轨迹方程。随后,根据结构钢在三向等拉伸应力状态下屈服和宏观脆断的重合性,提出了结构钢在应力三轴空间宏观韧、脆断准则。最后,给出了该屈服和断裂模型的物理解释及结构钢破坏设防。 展开更多
关键词 结构钢 屈服 断裂 刻痕杆 应力三轴空间
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铝合金宏观脆断分析及常低温抗断设防 被引量:1
7
作者 王万祯 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2007年第3期386-390,共5页
结合经典力学和断裂力学对金属屈服和断裂解释的力学原理,提出了刻痕杆刻痕根部亚表层屈服和开裂的近似重合性假设.通过对铝合金深槽刻痕杆刻痕根部亚表层断裂应力场的数值分析和等效简化,导出了常温下铝合金在应力三轴空间宏观脆断强... 结合经典力学和断裂力学对金属屈服和断裂解释的力学原理,提出了刻痕杆刻痕根部亚表层屈服和开裂的近似重合性假设.通过对铝合金深槽刻痕杆刻痕根部亚表层断裂应力场的数值分析和等效简化,导出了常温下铝合金在应力三轴空间宏观脆断强度的上、下限建议值分别为:σUF=2σY和σLF=σY/(1-μ).铝合金低温下断裂模式的定性剖析结果显示,建议的断裂准则能较好地解释铝合金低温试验中的脆断现象.最后,将铝合金宏观脆断机理和抗断设防结合起来,给出了铝合金常低温下的抗断设防框架及建议. 展开更多
关键词 屈服 断裂 铝合金 刻痕杆 应力三轴空间
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氢对高强度钢缺口拉伸强度的影响 被引量:12
8
作者 王毛球 董瀚 +3 位作者 惠卫军 时捷 秋山英二 津崎兼彰 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期57-60,共4页
利用慢应变速率拉伸试验方法研究高强度钢SCM435的氢脆敏感性。结果表明,SCM435钢经淬火回火抗拉强度为1450MPa时具有高的氢脆敏感性。经充氢后试样的缺口拉伸强度降低,并且随可扩散氢含量的增加,缺口拉伸强度呈幂函数方式下降。不同应... 利用慢应变速率拉伸试验方法研究高强度钢SCM435的氢脆敏感性。结果表明,SCM435钢经淬火回火抗拉强度为1450MPa时具有高的氢脆敏感性。经充氢后试样的缺口拉伸强度降低,并且随可扩散氢含量的增加,缺口拉伸强度呈幂函数方式下降。不同应力集中系数试样的试验表明,氢致断裂与局部氢浓度峰值和应力峰值有关。 展开更多
关键词 高强度钢 氢脆 缺口拉伸强度 应力集中
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Elevated temperature endurance and creep properties of extruded 2D70 Al alloy rods 被引量:4
9
作者 WANG Guojun XIONG Baiqing +1 位作者 ZHANG Yong'an LI Zhihui 《Rare Metals》 SCIE EI CAS CSCD 2011年第3期310-315,共6页
The elevated temperature performances of 2D70 Al alloy hot extrusion rods after two-stage homogenization and intensive deformation were studied by measuring the elevated temperature enduring strength and the creep ult... The elevated temperature performances of 2D70 Al alloy hot extrusion rods after two-stage homogenization and intensive deformation were studied by measuring the elevated temperature enduring strength and the creep ultimate strength. The fracture morphology of some selected samples after testing at different elevated temperatures was observed by scanning electron microscopy (SEM). The results indicate that, as the test temperature increases, the elevated temperature enduring strength of 2D70 Al alloy decreases gradually. In a comparison between 150 C and 240 C, the notch enduring strength drops from 375 to 185 MPa and the smooth enduring strength drops from 337 to 130 MPa. Enduring strength is not sensitive to the notch. The notch sensitivity ratio (NSR) coefficient is in the range of 1.119 to 1.423 from 150 C to 240 C. The creep test results show that, as the test temperature increases from 150 C to 240 C, the creep ultimate strength of 2D70 Al alloy rods drops gradually from 312 to 117 MPa. 展开更多
关键词 aluminum alloys high temperature properties strength of materials CREEP notched bar tensile testing
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高钢级管道焊缝材料应力应变本构关系确定方法 被引量:1
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作者 张东 刘啸奔 +4 位作者 孔天威 杨悦 武学健 吴锴 张宏 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第17期2106-2114,共9页
高钢级管道环焊缝作为油气管道关键薄弱环节一直受到工程界与科研界的关注,它作为一种典型的焊接结构具有明显的非均质性,这会导致环焊缝材料轴向力学性能无法准确测试,严重影响管道环焊缝安全评价的准确性。基于MATLAB-PYTHON-ABAQUS... 高钢级管道环焊缝作为油气管道关键薄弱环节一直受到工程界与科研界的关注,它作为一种典型的焊接结构具有明显的非均质性,这会导致环焊缝材料轴向力学性能无法准确测试,严重影响管道环焊缝安全评价的准确性。基于MATLAB-PYTHON-ABAQUS联合仿真提出了一种高钢级管道焊缝区材料应力应变本构关系优化反演方法。开展了4组不同缺口尺寸的单轴拉伸试验,得到了各试样的载荷位移曲线;利用贝叶斯正则化反向传播(BRBP)神经网络与灰狼优化算法(GWO)得到了焊缝区材料真实应力应变本构关系,并通过试验数据充分验证了本构关系的准确性,结果表明相对误差小于1%。所提出的反演思路同样适用于均质金属材料大应变范围应力应变曲线的测定。该反演方法的提出可为高钢级管道环焊缝安全评价提供准确的应力应变本构关系及强度匹配关系,进一步保障了油气管道的安全运行。 展开更多
关键词 缺口圆棒拉伸试验 应力应变本构关系 贝叶斯正则化反向传播神经网络 灰狼优化算法 优化反演
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利用临界空穴扩张比参数V_(GC)表征材料的延性断裂韧度 被引量:1
11
作者 周利 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第5期29-31,34,共4页
本文介绍一个新断裂韧度V_(GC)——临界空穴扩张比参数的测试原理和方法。建立了用圆柱切口拉伸试样测定V_(GC)的误差估算方程,论证了工程测试V_(GC)的可行性。文中还总结给出了十多种常见材料的V_(GC)实测结果,... 本文介绍一个新断裂韧度V_(GC)——临界空穴扩张比参数的测试原理和方法。建立了用圆柱切口拉伸试样测定V_(GC)的误差估算方程,论证了工程测试V_(GC)的可行性。文中还总结给出了十多种常见材料的V_(GC)实测结果,并分析讨论了V_(GC)与常规力学性能及断裂韧度J_(IC)的关系。 展开更多
关键词 空穴扩张比 断裂韧度 测试 误差
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增材制造Ti-6Al-4V合金断裂行为与应力三轴度关系研究
12
作者 高柏森 黄玮 +2 位作者 王生楠 张霜银 陈先民 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期962-969,共8页
研究应力三轴度与增材制造钛合金材料断裂行为的相关性,对分析增材制造钛合金的断裂失效过程有着重要的作用和意义。对光滑圆棒和缺口圆棒试件在准静态下进行单轴拉伸试验,结合数值仿真分析得到试件的应力三轴度分布和断裂应变,研究了... 研究应力三轴度与增材制造钛合金材料断裂行为的相关性,对分析增材制造钛合金的断裂失效过程有着重要的作用和意义。对光滑圆棒和缺口圆棒试件在准静态下进行单轴拉伸试验,结合数值仿真分析得到试件的应力三轴度分布和断裂应变,研究了增材制造钛合金在不同应力三轴度下的韧性断裂行为。通过扫描电子显微镜观察试件断口表面的形貌,分析不同应力三轴度下增材制造钛合金的断裂机理。研究发现,在中高应力三轴度范围内,增材制造钛合金的断裂应变随应力三轴度的升高而降低;缺口圆棒试件的起裂位置随缺口半径的减小从最小截面中心处逐渐转移至边缘处。 展开更多
关键词 增材制造钛合金 韧性断裂 应力三轴度 缺口圆棒试件 断口分析
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缺口圆棒低温断裂的局部法研究 被引量:1
13
作者 惠虎 李培宁 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期306-312,共7页
对A508-Ⅲ钢两种缺口尺寸的缺口圆棒拉伸试样进行有限元数值模拟分析及低温断裂试验研究,研究结果表明,对于低温下脆断的缺口圆棒试样(断口呈解理断裂),起裂并非发生于弹性应力分布最大的缺口根部,而是在离开缺口根部有一定距离处,断裂... 对A508-Ⅲ钢两种缺口尺寸的缺口圆棒拉伸试样进行有限元数值模拟分析及低温断裂试验研究,研究结果表明,对于低温下脆断的缺口圆棒试样(断口呈解理断裂),起裂并非发生于弹性应力分布最大的缺口根部,而是在离开缺口根部有一定距离处,断裂时构件内部应力已非线弹性分布,而为弹塑性分布,采用基于线弹性有限元分析的应力场很难解释试验现象,而基于弹塑性有限元分析的应力场则能较好解释试验结果。基于解理断裂局部法理论,采用数值模拟方法预测不同缺口半径的缺口圆棒试样的解理断裂概率-载荷曲线,提出44%的解理断裂概率所对应的预测载荷值与实际的平均解理断裂载荷值基本相等,在此基础上预测不同缺口半径的解理断裂载荷随缺口半径变化的趋势,并得到试验验证。 展开更多
关键词 缺口圆棒 低温 解理断裂 局部法 数值模拟
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刻槽压杠法在大树反季节移植中的应用研究
14
作者 王君山 王瑞霞 +1 位作者 甄红伟 刘贵臣 《河北农业科学》 2012年第6期22-23,41,共3页
刻槽压杠软包装方法是大树反季节移植的一种新方法,具有土坨不散和直径加大的特点,从而使根系原生长环境变化较小,根系损伤较少,保障了反季节移植大树水分和营养的供应。介绍了刻槽压杠软包装方法移植大树的技术要点、操作要领及其应用。
关键词 反季节移植 刻槽压杠法 植物水分平衡 土坨
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轴向拉伸载荷作用下缺口圆棒的应力三轴度
15
作者 刘强生 席丰 朱哲民 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期279-288,共10页
应力三轴度是表达应力状态的参量,可作为变量表征材料的塑性和断裂损伤模型,在结构强度和失效分析中发挥重要作用.具有缺口的圆棒拉伸试验可用于标定塑性和损伤模型中的参数.然而,文献中却存在两个不同的公式计算拉伸载荷作用时缺口圆... 应力三轴度是表达应力状态的参量,可作为变量表征材料的塑性和断裂损伤模型,在结构强度和失效分析中发挥重要作用.具有缺口的圆棒拉伸试验可用于标定塑性和损伤模型中的参数.然而,文献中却存在两个不同的公式计算拉伸载荷作用时缺口圆棒最小截面轴心处的三轴度,二者分别由国际著名学者Bridgman和Wierzbicki先后提出,其不同性往往造成应用时的困惑.本文通过精细化的有限元计算分析,意在澄清两个公式的有效性和适用性.结果表明,Bridgman公式仅弹性阶段和特定a/R范围内较为准确,Bao-Wierzbicki公式与数值模拟结果及实验数据吻合较好,可用于计算整个拉伸过程中三轴度的算术平均值.基于进一步的分析,本文提出了理想弹塑性条件下塑性阶段的应力三轴度新的修正公式,还讨论了缺口几何和应变强化效应:指出不同的缺口比例会影响到颈部应力场,缺口比例越小,弹性阶段的应力三轴度越接近1/3;而应变强化则会导致拉伸过程中应力三轴度的降低. 展开更多
关键词 应力三轴度 缺口圆棒 数值模拟 缺口几何效应 应变强化效应 新的修正公式
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基于GTN损伤模型的参数敏感性分析 被引量:1
16
作者 邢佶慧 马瑞珍 +1 位作者 张沛 杨庆山 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期455-459,共5页
利用ABAQUS有限元分析软件,建立缺口圆钢棒试件单轴拉伸材性模型。通过UMAT子程序,引入GTN微细观损伤本构模型描述材料本构关系,改变GTN损伤模型参数值,分析轴拉极限荷载和断裂位移预测结果对各GTN参数(形核时的平均等效塑性应变ε_n,... 利用ABAQUS有限元分析软件,建立缺口圆钢棒试件单轴拉伸材性模型。通过UMAT子程序,引入GTN微细观损伤本构模型描述材料本构关系,改变GTN损伤模型参数值,分析轴拉极限荷载和断裂位移预测结果对各GTN参数(形核时的平均等效塑性应变ε_n,形核应变的标准差S_n,形核粒子的体积分数f_n,初始孔洞体积分数f_0,考虑孔洞聚合作用引入的模型校准参数q_1、q_2,材料出现宏观裂纹时的孔洞体积分数f_F)的敏感性。采用曲线拟合轴拉极限荷载、断裂位移与GTN参数之间的关系,获取其对各参数的敏感度。结果表明:参数变化对断裂位移的影响较极限荷载更大。各参数对极限荷载的敏感度因子值最大为0.010 7,各参数敏感性由大到小依次是ε_n、S_n、q_1、f_n、q_2、f_0、f_F;而各参数对断裂位移的敏感度因子值最大为1.31,各参数敏感性由大到小依次是q_2、q_1、f_n、f_F、ε_n、f_0、S_n。 展开更多
关键词 缺口圆钢棒 GTN损伤模型 有限元分析 敏感度分析 断裂位移
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切口圆棒试样测聚甲基丙烯酸甲脂断裂韧性可行性分析
17
作者 王泓 鄢君辉 郑修麟 《理化检验(物理分册)》 CAS 2000年第10期435-437,共3页
根据聚甲基丙烯酸甲脂圆棒试样切口根部及裂尖钝化的应力应变特性 ,推导了聚甲基丙烯酸甲脂断裂韧性与临界切口半径 ρc的关系式。ρc 是材料常数 ,且当切口半径 ρ<ρc 时 ,尖切口问题转化为钝化的裂纹问题 ,此时应按断裂力学方法... 根据聚甲基丙烯酸甲脂圆棒试样切口根部及裂尖钝化的应力应变特性 ,推导了聚甲基丙烯酸甲脂断裂韧性与临界切口半径 ρc的关系式。ρc 是材料常数 ,且当切口半径 ρ<ρc 时 ,尖切口问题转化为钝化的裂纹问题 ,此时应按断裂力学方法处理相关问题。实验结果表明 ,所测两种典型聚甲基丙烯酸甲脂的ρc>0 .2 5mm,因而 ,圆棒尖切口试样用于断裂韧性的估算具有现实的可行性。提出了一种简便的通过尖切口拉伸试验估算聚甲基丙烯酸甲脂断裂韧性的方法。 展开更多
关键词 聚甲基丙烯酸甲酯 圆棒切口试样 切口半径 断裂韧性 航空材料
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DCPD法在蠕变局部损伤测量中的应用
18
作者 周斌生 王正东 吴东棣 《理化检验(物理分册)》 CAS 1999年第11期493-496,共4页
论述了一种测量材料蠕变变形和损伤的方法,即直流电位法(DCPD),该法设备简单且精度高,克服了传统弹性模量法的不足,能有效测量整体及V型缺口根部的局部损伤.同时给出了代表应力式,用来描述多轴应力下的局部损伤.最后估算了10CrMo910钢... 论述了一种测量材料蠕变变形和损伤的方法,即直流电位法(DCPD),该法设备简单且精度高,克服了传统弹性模量法的不足,能有效测量整体及V型缺口根部的局部损伤.同时给出了代表应力式,用来描述多轴应力下的局部损伤.最后估算了10CrMo910钢的蠕变损伤值. 展开更多
关键词 直流电位法 缺口试样 局部损伤 蠕变变形 测量
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用人字形切槽短棒试样测定断裂韧度的新方法
19
作者 王启智 《实验力学》 CSCD 北大核心 1992年第1期44-50,共7页
介绍美国材料试验学会(ASTM)的一个新标准:金属材料平面应变(人字形切槽)断裂韧度的标准测试方法,即 ASTM E1304—89标准。并给出这种方法的一些测试结果。
关键词 断裂韧度 人字形 切槽 短棒试样
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