【摘 要】
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近年来，对管钢的断裂阻力约束效应的研究已经引起了足够的重视。已经发展了许多理论和数值计算来量化二维和三维裂纹端的断裂约束水平，其中J-A双参数方法更能准确地对裂纹尖端
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近年来，对管钢的断裂阻力约束效应的研究已经引起了足够的重视。已经发展了许多理论和数值计算来量化二维和三维裂纹端的断裂约束水平，其中J-A<,2>双参数方法更能准确地对裂纹尖端应力场的约束效应进行量化，适用于弹塑性断裂分析。
由于X60和X80钢是石油、天然气管道常用的一种高韧性钢，本论文针对这两种钢的一些试件几何体和荷载配置，在J-A<,2>方法的基础上，应用平面应变及非线性计算从数值上对不同形式和尺寸的断裂试件和管道的裂纹端区域的约束效应进行研究。其中，选取的试件类型包括单边缺口紧凑拉伸(CT)试件和单边缺口拉伸(SENT)试件，管道分别带有内裂纹和外裂纹两种。对标准裂纹试件，约束参数A<,2>通过匹配有限元计算结果和J-A<,2>解被提取。通过数值分析，得到试件和管道的J-A<,2>和α/W-A<,2>曲线，从而进一步讨论它们约束效应的相关性。同时根据试件的实验曲线和裂纹管道的有限元计算结果，对管道的断裂破坏压力进行预测。
此外，还对有限厚度板裂纹端部应力场、三维应力约束也进行了初步探究，指出离面约束对裂纹尖端应力场及断裂韧性有强烈的影响，并得到了各种试件的约束参数及相应的曲线。
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