Recent Progress in Development of Ductile Fracture Arrest Methodology Based on CTOA: Test Standard, Transferability and Methodology
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Significant progress has been made in development of a new fracture arrest methodology based on a toughness parameter designed to characterize propagation — the crack-tip opening angle (CTOA). A CTOA test procedure using lab-scale DWTT-type specimens has been standardized by ASTM, and recently published experimental work has demonstrated transferability of CTOA from DWTT to full-scale pipe. This paper will present the basic methodology for determination of CTOA using DWTT-type specimens (i.e., ASTM E3039) and other specimens such as modified double-cantilever-beam (MDCB). Recent numerical studies using cohesive zone models (CZM) and others based on damage mechanics will be discussed, including models of full-scale pipe fracture. The effects on CTOA of loading rate, specimen flattening and constraint (bending vs. tension) will be reviewed. The effect on CTOA of loading rate between quasi-static and impact (covering five orders of magnitude) is small or negligible, being within experimental scatter. Observed differences between surface and mid-thickness CTOA values will be discussed. Models of DWTT specimens using damage mechanics have shown that the CTOA for tensile loading is the same at the surface and mid-thickness and equal to the mid-thickness value for bend loading, but that the surface CTOA is significantly larger than the mid-thickness CTOA in bending. Model calculations have revealed the dependence of crack velocity on stress for a given CTOA, enabling construction of fracture resistance curves (pressure required to propagate fracture as a function of crack velocity). These first-principles curves based on CTOA can then be used in the Battelle two-curve model (BTCM) to replace empirical resistance curves based on Charpy absorbed energy (Cv). It has been known for some time that Cv over-represents the propagation resistance for high-strength high-toughness steels, requiring empirical “correction factors” to Cv in the BTCM. Experiments have shown that there is a non-linear correlation between Cv and CTOA, explaining the need for correction factors to Cv and supporting the use of CTOA as a more appropriate propagation toughness.
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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 | 0,012 | 0,009 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».