X100钢管落锤撕裂试验的断口表征与分析

落锤撕裂试验(DWTT)断口形态是油、气管线钢管断裂控制的重要表征。确定应力状态、服役温度和材料结构对X100钢管DWTT断口形态的影响规律,建立DWTT断口形态与X100钢管断裂行为之间的关系,对X100钢管的断裂控制和服役安全具有重要意义。采用DWTT对比研究了人字形和压制V形两种不同缺口类型下,X100钢管母材和X100焊缝两种材料在系列温度下的断口形貌,探讨了缺口类型、材料、温度对DWTT断口形态的影响。结果表明:与压制缺口试样相比,人字形缺口试样的断口有较多的起裂解理和断口分离,较少的逆向解理断裂、延性断裂和剪切唇;与室温相比,低温断口有较多的起裂解理,较少的延性断裂和剪切唇,同时,随着试验温度的降低,断口分离长度和逆向解理断裂面积呈先增大后减小的变化趋势;与焊缝相比,母材断口有较少的起裂解理和逆向解理,较多的延性断裂和剪切唇,断口分离发生于母材中。     

管径1422mm的X80焊管断裂韧性指标北大核心

基于高压力、大口径、高钢级的中俄东线天然气管道断裂控制技术需求,研究了管径1 422 mm的X80焊管断裂韧性指标。为了防止焊管启裂,采用失效评估图技术,通过断裂力学分析,得出X80焊管的焊缝及热影响区夏比冲击功最小平均值为80 J;为了满足管道止裂要求,基于Battelle双曲线方法,并引入1.46倍系数修正,确定焊管母材的夏比冲击功最小平均值为245 J。通过对试制的管径1 422 mm的X80焊管进行冲击韧性测试和统计分析,结果表明其韧性水平整体较高,可以满足中俄东线天然气管道断裂韧性指标要求。     

管径1422mm的X80焊管断裂韧性指标

基于高压力、大口径、高钢级的中俄东线天然气管道断裂控制技术需求,研究了管径1 422 mm的X80焊管断裂韧性指标。为了防止焊管启裂,采用失效评估图技术,通过断裂力学分析,得出X80焊管的焊缝及热影响区夏比冲击功最小平均值为80 J;为了满足管道止裂要求,基于Battelle双曲线方法,并引入1.46倍系数修正,确定焊管母材的夏比冲击功最小平均值为245 J。通过对试制的管径1 422 mm的X80焊管进行冲击韧性测试和统计分析,结果表明其韧性水平整体较高,可以满足中俄东线天然气管道断裂韧性指标要求。     

裂纹倾角对管道表面裂纹断裂参数的影响北大核心

钢制输气管道在制造、安装或运行过程中不可避免地会产生表面裂纹缺陷,这些表面裂纹在外力和腐蚀作用下发生扩展造成管道破裂失效,将严重影响高压天然气管道的安全运行,因此,开展了表面裂纹倾角对断裂参数影响规律的研究。采用ANSYS有限元模拟软件,建立了内压作用下含不同表面裂纹的管道的有限元模型,分析了不同倾角表面裂纹的J积分变化规律。研究表明:裂纹尖端J积分值随裂纹倾角近似呈余弦函数规律变化,在相同边界条件下,表面裂纹与管道轴向平行时,J积分值最大,此时表面裂纹最易发生扩展;表面裂纹与管道轴向垂直时,J积分值最小,此时表面裂纹发生扩展的可能性较小。     

裂纹倾角对管道表面裂纹断裂参数的影响

钢制输气管道在制造、安装或运行过程中不可避免地会产生表面裂纹缺陷,这些表面裂纹在外力和腐蚀作用下发生扩展造成管道破裂失效,将严重影响高压天然气管道的安全运行,因此,开展了表面裂纹倾角对断裂参数影响规律的研究。采用ANSYS有限元模拟软件,建立了内压作用下含不同表面裂纹的管道的有限元模型,分析了不同倾角表面裂纹的J积分变化规律。研究表明:裂纹尖端J积分值随裂纹倾角近似呈余弦函数规律变化,在相同边界条件下,表面裂纹与管道轴向平行时,J积分值最大,此时表面裂纹最易发生扩展;表面裂纹与管道轴向垂直时,J积分值最小,此时表面裂纹发生扩展的可能性较小。     

石油管线用钢材的转变温度

韧脆转变温度是衡量材料低温韧性好坏的重要指标,当管道在钢材的韧脆转变温度以上使用时不会发生脆性破坏。文中论述了通过夏比V型缺口的冲击、DWTT及COD试验测定管材的韧脆转变温度,试图建立用小试样测得转变温度与全尺寸管的实际转变温度间的相互关系。试验证实DWTT试验以75％～80％S_A定义的转变温度与全尺寸管裂纹扩展转变温度相近。     

机械喷丸对X80管线钢疲劳性能的影响

为了研究机械喷丸对X80管线钢疲劳性能的影响,利用气动式喷丸机对X80管线钢试样进行机械喷丸处理,对机械喷丸前后单联中心孔试样小孔两侧残余应力分布进行测试,探讨机械喷丸时间对X80管线钢疲劳寿命的影响,分析机械喷丸前后单联中心孔试样疲劳断口形貌。试验结果表明:机械喷丸后,X80管线钢表层分布高幅值残余压应力,表层残余压应力分布显著降低了疲劳裂纹扩展速率,疲劳寿命明显提高;通过扫描疲劳断口,发现未喷丸处理试样的疲劳裂纹源位于孔壁上表面的尖角处,而机械喷丸试样的裂纹源逐渐转移到强化层以内。在疲劳裂纹稳定扩展区,疲劳条带间距随着机械喷丸时间的增加而减小,说明机械喷丸有效降低了管线钢疲劳裂纹扩展速率,改善了X80管线钢的疲劳特性。     

高钢级管道钢DWTT试验的异常断口发生规律研究

针对高钢级管道钢在进行落锤撕裂试验(DWTT)时经常出现异常断口的现象,通过统计分析X65、X70和X80管材系列温度的DWTT试验结果,探讨了异常断口发生规律.研究表明,异常断口概率随管材厚度增加而增加,异常断口出现温度区间与FATT85密切相关,且随着管材厚度的增加有增大的趋势.     

中俄东线站场工艺管道用高钢级低温钢管韧性指标

中俄东线天然气管道是中国首条OD 1 422 mm大口径输气管道,途经东北严寒地区。基于此,对比分析国内外标准规范,明确了天然气管道站场工艺管道断裂控制设计原则、最低设计温度选定要求,包括:(1)站内工艺管道断裂控制,关键是要防止管道发生起裂,钢管应具有足够的断裂韧性。对于起裂后的断裂扩展控制和落锤撕裂试验(Drop Weight Tear Test,DWTT)指标,应视工程具体情况并结合国内低温钢管的生产水平综合确定。(2)最低设计温度应考虑正常运行操作、放空、节流以及停输保压等工况下金属壁温可能达到的最低温度,针对站场工艺管道用X70、X80钢管确定管道的最低设计温度等于最低环境温度。(3)针对油气输送管道站场地上工艺管道,建议最低环境温度取最低日平均温度。结合理论计算和钢管实物性能参数,提出了中俄管道站场工艺管道用X70、X80钢管的低温韧性指标,对今后类似工程有一定的借鉴意义。     

输油管道强度试压最高应力研究

管道试压后残存裂纹的疲劳扩展是影响管道正常使用寿命的主要因素之一。从管道缺陷的断裂特性入手，分析了试压应力对管道残存裂纹扩展寿命的影响，管道试压高应力过载峰对试压后裂纹扩展速率产生明显的延缓作用，过载峰愈高，延缓作用愈大；同时过载峰又增大了裂纹尺寸，造成管道承压能力逆转，加速裂纹扩展速率。定量分析表明，当表面裂纹的长度与深度的比值较小时，承压能力逆转量较小，对裂纹扩展速率影响不大；而裂纹尺寸较大的     

聚乙烯网线的断裂特性分析

对聚乙烯网线断裂特性进行了试验研究,结果表明：断裂强力随拉伸速度的增加而增大,断裂伸长率随拉伸速度的增加而减小,且二者与拉伸速度的变化量和网线的粗度有关;网线的干、湿状态对断裂强力有影响,湿态下可获得较大的断裂强力;网线的单线结断裂强力有所损失,损失率的大小与网线粗度有关,受干、湿状态影响较小。     

神经生长因子对兔下颌骨骨折愈合的影响

目的 探讨神经生长因子(NGF)对下颌骨骨折愈合的作用.方法 30只白兔随机分为NGF组和对照组,每组15只;制作右下颌骨骨折模型,立即行钛夹板固定.实验组行NGF 0.4μg/d局部注射,对照组用生理盐水替代.术后第7、14、28天处死,切取下颌骨,利用骨密度仪和钼靶X-测量骨折处骨痂密度和灰度,骨组织切片作形态计量...     

髌骨骨折前正中切口入路的临床初步应用

目的了解髌骨骨折前正中入路的临床应用。方法通过21例髌骨骨折采用前正中入路手术,比较手术操作,术后锻炼,功能恢复等,初步评价其优缺点。结果前正中入路视野暴露好,操作方便,手术时间缩短。21例患者术后第3天即可行膝关节锻炼,无刀口裂开,瘢痕小,无伸屈功能受限,恢复满意,优良率为95.2%。结论前正中入路损伤小,固定满意,早期锻炼安全,功能恢复快,是一个比较理想的入路,值得推荐。     

木材的宏观力学模型及断裂机理

通过理论与试验分析相结合的方法,建立木材多尺度力学分析模型,分析木材的宏观力学性质和断裂机理。在假设木材是含裂纹的各向异性材料基础上,建立了断裂力学分析模型,并用该模型研究了含边缘Ⅰ型裂纹的有限大板的应力场和应力强度因子;进一步分析了木板紧凑拉伸时裂纹的几何特征对应力强度因子的影响,建立了应力强度因子的无量纲关系式;结合模型试验,得到木材的横纹断裂韧性和顺纹断裂韧性参数。结果表明:裂纹的存在对其附近应力场的影响很大,在张应力情况下容易引起木材的断裂,而且顺纹断裂韧性与横纹断裂韧性的差别很大。     

管件防脆断控制技术现状与思考

中俄东线天然气管道工程站场设计温度低至-45℃,对管道设施防脆断能力提出了新挑战,为了防止低温环境下服役构件发生脆性断裂,需要制定科学、合理的韧性指标要求。系统阐述了防脆断控制技术的发展历程:经验方法→断裂分析图法→断裂力学方法。以中俄东线天然气管道工程为例,分析了油气管道管件基于经验方法的防脆断技术现状,并对比分析了ASME BPVC(Boiling and Pressure Vessel Code)的防脆断控制要求,指出油气管道管件防脆断控制措施存在的不足。基于经验的夏比冲击韧性指标应用于高韧性管线钢时,可能存在不足以防止脆性断裂的风险,因此提出:①建立完善的基于断裂力学的高钢级高韧性管件防脆断控制指标体系;②在现有防脆断控制指标的基础上增加NDT(Nil-Ductility Transition)测试要求;③建立基于断裂力学评估的防脆断控制要求。(图5,表2,参24)     

螺旋CT三维重建在复杂关节骨折中的应用

目的：探讨CT三维重建在复杂关节骨折中的指导作用。方法：收集累及复杂关节的骨折病调27例，患者术前均接受X线、CT平扫和三维重建检查．比较三者结果．结合术中所见。评价螺旋CT及三维技术在复杂关节骨折中的价值。结果：依靠螺旋CT及三维重建技术，术前更改诊断11例，三维重建逼真地显示了关节的立体表面形态，而对显示骨折块之间、关节各部分之间的相互位置关系。三维重建明显优于X线片和CT平扫。结论：CT三维重建技术可提高复杂关节骨折的诊疗水平。     

交锁髓内钉治疗胫骨远端干骺端移位骨折对骨折愈合及踝关节功能的影响

目的评估用交锁髓内钉结合早期石膏外固定治疗胫骨远端干骺端骨折的疗效。方法用闭合复位胫骨交锁钉配合早期石膏外固定治疗20例离关节面5cm以内的胫骨远端干骺端骨折。结果20例骨折平均17.2周愈合良好。术后1a Johner-Wruths评分16例为优,4例为良;lowa评分平均为92.4分,17例优,3例良。20例均无不良并发症发生。结论交锁髓内钉配合早期石膏托外固定治疗胫骨远端干骺端骨折疗效可靠。     

钢管混凝土哑铃形梁有限元分析

研究了腹腔内灌注混凝土的传统哑铃形截面梁和腹腔内不灌混凝土而以H型钢加劲的新型哑铃形截面梁,应用Fortran语言编制了有限元程序US-CFSTA,对这2种钢管混凝土哑铃形梁均进行了有限元分析。哑铃形截面主要是上、下2个圆钢管混凝土受力,且其受力性能与单根钢管混凝土圆管相似,上下圆管内混凝土的应力-应变关系采用考虑套箍作用的单圆管内混凝土本构关系;腹腔内的混凝土受钢管紧箍力作用的影响很小,其应力-应变关系可按普通混凝土考虑。研究表明,有限元程序US-CFSTA比通用有限元软件ANSYS更适合模拟钢管混凝土哑铃形梁的受力全过程,其结果与试验曲线吻合更好。     

双合金带锯条断齿、脱齿成因探讨

对以硬质为合金为锯齿、６５Ｍｎ钢为带体的“双合金带锯条”断齿、脱齿的成因进行了探讨,指出：新齿的主要原因是硬质合金成分设计不当造成锯齿的韧性不足,和齿形几何尺寸欠佳导致其受力条件恶化。并对此提出了改进措施。     

毛竹纵向力学性质的梯度变化及断口特征

【目的】研究气干竹材的力学特性,为竹材的加工利用提供参考。【方法】使用配备高精度光学引伸计的Instron力学实验机,对毛竹从竹青到竹黄的纵向力学性质进行了精确测定。【结果】毛竹竹壁径向不同位置的力学性质差异很大,近竹青处的平均纵向弹性模量和抗拉强度分别达到25.41 GPa和297.21 MPa,远远高于近竹黄处的5.78 GPa和65.80 MPa,且从竹青到竹黄呈明显的梯度降低趋势。毛竹薄片的断裂为脆性断裂,近竹青处为顺纹理的纵向劈裂,竹中处呈现参差不齐的劈裂特征,近竹黄处为平整的横向断裂。【结论】竹材为天然高分子复合材料,其独特的力学特性源于自身组织含量的梯度性变化。