管线钢断裂过程中CTOA的三维有限元模拟

摘要

基于大变形理论,采用三维有限元模型模拟了CTOA试件断裂扩展过程,根据实测的管线钢应力应变关系,计算得到(CTOA)c.模拟结果表明,(CTOA)c的模拟计算值与试验实测值的偏差为10%~17.5%,且X70、X80管线钢的(CTOA)c均随试件厚度的增加而增大并呈线性关系.基于对模拟结果的分析,拟合得到了X70和X80管线钢(CTOA)c的预测公式.研究成果可直接应用于管道的止裂设计,具有较大的理论意义和应用价值.