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CTOD韌性檢測評定技術介紹

        CTOD即裂紋尖端張開位移,是其英文名稱Crack Tip Opening Displacement 的首字母縮寫,指的是裂紋體受張開型載荷后原始裂紋尖端處兩表面所張開的相對距離[8](如圖1)。 CTOD值的大小,反映了裂紋尖端材料抵抗開裂的能力。在試驗中,把待測材料或焊接接頭做成帶有預制裂紋的試樣,加外載后,裂紋尖端處有一個張開位移CTOD值,可以被測定。CTOD值越大,表示裂紋尖端材料的抗開裂性能越好,即韌性越好;反之,CTOD值越小,表示裂紋尖端材料的抗開裂性能越差,即韌性越差。 2.2 CTOD試驗所用的主要儀器、設備 ①微機控制高頻疲勞試驗機(或MTS試驗機、Instron試驗機;用于預制CTOD試樣的疲勞裂紋、二次疲勞); ②微機控制電液伺服萬能試驗機(用于進行CTOD主體試驗,對試樣按一定加載速率進行加載); ③X-Y函數記錄儀(在CTOD主體試驗中用來記錄載荷—裂紋嘴張開位移曲線); ④動態應變儀(在CTOD主體試驗中用來放大所感受到的載荷信號和裂紋嘴張開位移信號); ⑤引伸計檢定儀(用于標定引伸計的位移); ⑥標準測力儀(用于標定載荷傳感器的載荷); ⑦拉壓傳感器(將載荷信號轉換為電信號); ⑧微機控制線切割機床(用于加工裂紋); ⑨讀數顯微鏡(進行CTOD試樣的斷口測量)。 ……...More

CTOD試驗成果照片展示

研究成果一覽
 
FPSO模塊支墩焊接接頭低溫CTOD韌度研究
模塊支墩是海上浮式生產儲油船(FPSO)中連接上部模塊與主甲板的關鍵結構,必須有效保證其焊接接頭的韌度以防裂防斷。按照國際通用規范BS7448和DNV-OS-C401的要求,對我國渤海PL19-3油田30萬噸FPSO的模塊支墩焊縫和熔合區進行低溫(-180C)裂紋尖端張開位移(CTOD)試驗。結果表明:按擬用焊接工藝所焊接的模塊支墩焊接接頭,其焊縫和熔合區的CTOD試驗值都滿足DNV-OS-C401規定的要求(不小于0.15mm)。因此,該焊接工藝可應用于模塊支墩的焊接施工,并且可以免除模塊支墩的焊后退火處理。....More
ok 厚鋼板焊接接頭韌性CTOD試驗評定技術及 應用(寬厚板)
介紹了CTOD的概念、CTOD試驗方法;介紹了CTOD試驗應用于厚鋼板及其焊接接頭韌性評定的幾個主要領域:焊接工藝評定、海洋平臺建造、FPSO的斷裂與安全性評估、鋼箱梁建造、厚鋼板的工廠認證和產品認證等;最后簡要談了CTOD試驗的主要特點。...More
ok海洋鋼結構韌性問題與CTOD試驗技術
論述了海洋鋼結構韌性問題的本質及重要性。介紹了CTOD(裂紋尖端張開位移)概念、CTOD試驗主要規范,也介紹了國外海洋鋼結構中若干與CTOD有關的規范,介紹了CTOD試驗技術在海洋鋼結構中的三種主要用途:控制質量、提高生產效率、降低建造成本。...More
ok厚鋼板及焊接接頭CTOD檢測評定技術(介紹報告)
焊接結構破壞大部分是從焊接接頭開始的。薄鋼板焊接質量檢測,國內已經有成熟方法和有關規范,如GB2649-2655(1989)等。但是,厚鋼板焊接接頭內部,比薄鋼板容易產生更多的夾雜、氣孔等焊接缺陷,成為結構安全的隱患。國際上,工業發達國家在制造業中廣泛應用CTOD檢測評定技術,來檢驗厚鋼板焊接質量。...More
ok裂紋尖端張開位移試驗在導管架建造中的應用
介紹了裂紋尖端張開位移(簡稱CTOD)試驗方法,并按照英國BS7448規范,用CTOD試驗技術,測試了板厚為90mm的海洋平臺導管架焊接接頭的韌度,對三項焊接工藝進行了評定。結果表明三項焊接工藝的所有焊態焊接接頭(包括焊縫和熱影響區)試樣的特征CTOD值,都大于設計規格書的要求。所評定的三項焊接工藝可以直接用于海洋平臺導管架建造,焊后允許不進行熱處理??s短了建造工期,降低了建造成本。...More
苗張木博士     武漢理工大學交通學院結構工程系教授。1982年1月畢業于浙江大學力學系。中國鋼結構協會海洋鋼結構分會常務理事,中國力學學會會員,中國復合材料學會會員。長期從事工程力學、結構工程和船舶與海洋工程結構的研究,擅長CTOD試驗技術的研究,達到國內領先水平,被國內外同行稱為“CTOD教授”。主持科研項目20余項,在國內外發表論文30余篇(EI收錄9篇),多次應邀出席國際學術會議,得到國內外同行的高度評價。2008年5月至11月應邀在美國南卡羅萊納大學(University of South Carolina)留學,研究斷裂力學理論與CTOD試驗技術。

        曾參加國家科技攻關項目《海洋石油平臺T型管節點疲勞強度研究》(機械電子工業部機械科學研究院科技成果一等獎);參加機械電子工業部課題《三維混合型應力強度因子光彈性確定技術研究》(機械電子工業部機械科學研究院科技成果四等獎)。

        教育經歷:1978.3-1982.1 浙江大學固體力學(理學士)。
       1986.9-1989.5 武漢理工大學船舶結構力學 (碩士)。
       2001.9-2005.6武漢理工大學結構安全性與可靠性 (博士)。
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實驗照片
焊縫內部微裂紋(150倍) 低溫CTOD 試驗照片 不同厚度的CTOD試樣 港深西部通道跨海大橋
 

專題編輯:楊寶劍 設計制作:ALLEN

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