材料的低温断裂研究进展

journal6 ›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (3): 52-56.

材料的低温断裂研究进展

（中国石油大学（华东）工程力学系，山东青岛 266555）

出版日期:2009-05-25 发布日期:2012-04-23
作者简介:刘建林（1977－），男，山东青岛人，中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院工程力学系讲师，博士，主要从事固体力学、仿生力学研究.
基金资助:
中国教育部博士点基金资助项目（200804251520）；中国石油大学博士科研启动基金资助项目（Y081513）

Advances in Low-Ttemperature Fracture of Materials

(Department of Engineering Mechanics,China University of Petroleum,Qingdao 266555,China)

Online:2009-05-25 Published:2012-04-23

摘要/Abstract

摘要：材料的低温断裂是科学研究的前沿问题，对工程有着重要的实际指导意义.笔者对低温断裂的内容和当前国内外的研究进展进行了概述，力求探讨关于低温断裂新的实验技术、新的理论以及新型材料，如纳米材料的低温断裂性能.

关键词： 低温断裂, 韧-脆转变温度, 冲击韧性, 断裂韧性

Abstract: Low-temperature fracture of materials is a frontier topic in scientific research,which is important for engineering applications.In this paper,the low-temperature fracture and investigation advances at home and abroad are reviewed.The new experimental technology,new theory and new materials,such as nano-materials about low-temperature fracture are discussed in detail.

Key words: low-temperature fracture, ductile-brittle transition temperature, impact toughness, fracture toughness

刘建林, 宋作苓, 朱生虎, 薛世峰. 材料的低温断裂研究进展[J]. journal6, 2009, 30(3): 52-56.

LIU Jian-Lin, SONG Zuo-Ling, ZHU Sheng-Hu, XUE Shi-Feng. Advances in Low-Ttemperature Fracture of Materials[J]. journal6, 2009, 30(3): 52-56.

参考文献

[1] 西安交通大学低温材料编写组.低温材料 [M].北京:机械工业出版社,1988.

[2] SHANK M E.A Critical Survey of Brittle Failure in Carbon Plate Steel Structures other than Ships [J].Welding Research Bulletin Series,1954，17：4-51.

[3] PELLINI W S.Principles of Fracture Safe Design,Part I,the 1971 AWS Adams Lecture [J].Welding Journal of Research Supplement,1971（6）:91-109.

[4] ROLFE S T,BARSOM J M.Fracture and Fatigue Control in Structures [M].Prentice-Hall：[s.n.],1977.

[5] 武延民,王元清,王晓哲,等.低温对结构钢材强度与人性指标影响分析 [J].低温建筑技术,2002（1）:1-3.

[6] 武延民,王元清,石永久,等.低温下结构钢材脆性断裂发生条件下的试验分析 [J].低温建筑技术，2003(4)：5-17.

[7] 王元清,武延民,石永久,等.温度对结构钢材裂纹尖端张开位移(CTOD)的影响分析 [J].工程力学,2006,23(4):74-79.

[8] 王元清,武延民,石永久,等.结构钢材基于CTOD的裂纹扩展阻力曲线的低温试验研究 [J].低温建筑术.2004（4）:5-7.

[9] 武延民,王元清,江见鲸,等.低温下结构钢材裂纹尖端张开位移的变化规律 [J].低温建筑技术,2004(1):1-3.

[10] 武延民,王元清,石永久,等.结构钢材裂纹尖端张开位移的低温试验 [J].清华大学学报:自然科学版,2005,45(6):730-732.

[11] 武延民,王元清,石永久,等.低温对结构钢材断裂韧度KIC影响的试验研究 [J].铁道科学与工程学报,2005,2(1):10-14.

[12] 王元清,武延民,石永久,等.低温对结构钢材主要力学性能影响的试验研究 [J].铁道科学与工程学报,2005,2(1):1-5.

[13] 冯宝锐,王元清,石永久.低温下铁路钢轨钢材断裂韧度KIC的实验研究 [J].铁道学报,2008,30(2):83-87.

[14] 于兆斌,张庄.921A钢动态断裂韧性及韧-脆转变的分析 [J].物理测试.2006,24(5):5-7.

[15] 于兆斌,张庄.921A钢的韧脆转变温度研究 [J].理化检验：物力分册,2006,42(7):332-334.

[16] 刘瑞堂,冯万里,陈凤秋,等.结构钢焊缝金属在低温和动载条件下的脆断本质 [J].焊接学报,2007,28(12):97-100.

[17] 刘瑞堂,果春焕,宋艳美,等.应用断裂特征分析图评定船体钢的动载适应性 [J].中国造船.2008,49(1):54-59.

[18] 王国珍.初始损伤影响钢的低温解理断裂韧性的细观力学分析 [J].兰州理工大学报.2006,32(3):29-33.

[19] 王国珍,王红,陈剑虹.损伤对低合金钢缺口试样解理断裂韧性的影响 [J].理化检验-物理分册,2005,41 (2)：61-64.

[20] 汪德根，齐树芝，崔振源.GB/T 7732-1987 (ASTM E740-1980,REF)，金属板材表面裂纹断裂韧度KIC试验方法 [S].北京：中国标准出版社，1980.

[21] 潘勤彦,黄传军,潘桢,等.泡沫塑料材料的低温线膨胀系数测定 [J].低温工程,2005 (3):35-39.

[22] 潘勤彦,黄诚,熊焕,等.表面裂纹法研究2A14T6铝合金焊接接头低温断裂韧性 [J].低温工程，2007(4):29-34.

[23] 宁冬,姚伟达.核电厂核级承压设备对铁素体材料的断裂韧性基本要求 [J].核安全.2005(4):27-31.

[24] 杨文斗.核反应堆材料 [M].北京：原子能出版社,1993.

[25] BORDET S R,TANGUY B,BESSON J,et al.Cleavage Fracture of RPV Steel Following Warm Pre-Stressing:Micromechanical Analysis and Interpretation Through a New Model [J].Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures,2006,29:799-816.

[26] 姚武.聚丙烯腈纤维混凝土低温性能的研究 [J].建筑材料学报,2003,6(3):243-247.

[27] 姚武.聚丙烯腈纤维混凝土的低温性能 [J].同济大学学报,2004,32(5):627-631.

[28] SOROUSHIAN P,KHAN A,HSU J W.Mechanical Properties of Concrete Materials Reinforced with Polypropylene or Polyethylene Fibers [J].Materials Journal,1992,89:535-540.

[29] 姚武,马一平,谈慕华,等.聚丙烯纤维水泥基复合材料物理力学性能研究(II)——力学性能 [J].建筑材料学报,2000,3(3):235-239.

[30] LI B，CHEN M,CHENG F,et al.The Mechanical Properties of Polypropylene Fiber Reinforced Concrete [J].Journal of Wuhan Unversity of Technology,2004,19:68-71.

[31] 梁焱,郭有仪,王焱.橡胶低温冲击断裂机理研究 [J].低温工程,2002(6):30-35.

[32] 晏绍庆,华泽钊,刘宝林,等.食品的低温断裂及其对保存质量的影响 [J].低温工程,1999(4):245-248.

[33] 森吉昭博,川村和将,陈保莲.沥青在低温时的断裂应变 [J].石油沥青,1993（1）:1-4.

[34] 韩省亮,韩小平,殷民,等.低温环境下复合材料层板动态断裂韧性的实验研究 [J].西安矿业学院学报,1998,18(3):211-214.

[35] 王奇凤,华泽钊.细胞组织低温保存中污染和微断裂的防止 [J].制冷学报,2002(2):39-41.

[36] 黄传军,张以河,付绍云,等.SiO2/环氧树脂基纳米复合材料的室温和低温力学性能 [J].复合材料报，2004,21(8):77-81.

[37] NISHIJIMA S,OKADA T,HONDA Y.Evaluation of Epoxy Resin by Annihil-Ation for Cryogenic Use [J].Advances in Cryogenic Engineering,1994,40:1 137-1 144.

[38] DENG S,YE L,FRIEDRICH K.Fracture Behaviours of Epoxy Nanocomposites with Nano-Silica at Low and Elevated Temperatures [J].Journal of Materials Science,2007,42:2 766-2 774.

[39] IMANAKA M,TAKEUCHI Y,NAKAMURA Y.Fracture Toughness of Spherical Silica-Filled Epoxy Adhesives [J].International Journal of Adhesion and Adhesives,2001,21:389-396.

[40] FELLAHI S,CHIKHI N,BAKAR M.Modification of Epoxy Resin with Kaolin as a Toughening Agent [J].Journal of Applied Polymer Science,2001,82:861-878.

[41] 初增泽,黄鹏程.聚醚砜改性对环氧树脂室温和超低温韧性及力学性能的影响 [J].高分子材料科学与工程，2005,21(4):228-231.

[42] 初增泽,黄鹏程.环氧树脂的超低温增韧研究 [J].热固性树脂,2004,19(3):1-4.

[43] STOLYAROV V V.Impact toughness of Nanostructured Titanium [J].Metal Science and Heat Treatment,2007,49:57-60.