A Strain Rate-Dependent Finite Element Model of Drop-Weight Tear Tests for Pipeline Steels
Notice bibliographique
Résumé
The influence of crack speed on dynamic fracture toughness of pipeline steel has been observed in some recent tests, although it is still a challenge to obtain a specific relationship between dynamic fracture toughness and crack speed due to the expensive costs of experiments. Meanwhile, the understanding of the dependence of fracture toughness on crack speed is critical for material selection and crack-arrest design in high-strength steel pipelines. The present work develops a strain rate-dependent cohesive zone model and related finite element model to analyze speed-dependent dynamic fracture of pipeline steels observed in recent drop-weight tear tests. Different than most of existing cohesive zone models, the traction-separation law of the present model considers the role of rate of separation, and a strain rate-dependent elastic-viscoplastic constitutive model is employed for the bulk material. The speed-dependences of crack-tip-opening angle (CTOA) and energy dissipation observed in experiments are reproduced in our simulations for crack speed up to 150 m/s. A remarkable feature of the present work is that the present rate-dependent model can predict speed-dependent fracture as a consequence of the strain rate effect even when all fixed material parameters are speed-independent. These results suggest that the strain rate effect in the bulk material could be largely responsible for the speed-dependent dynamic fracture of pipeline steels, and the present rate-dependent model could be used to simulate dynamic fracture of pipeline steels especially when experiments are difficult or too expensive.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».