蔡其巩科研成就科研综述20世纪60年代末,蔡其巩首先在中国国内引进了线弹性断裂力学,促进了壳体用超高强度马氏体时效钢试制成功
20世纪70年代初,从事弹塑性断裂力学理论和工程应用研究,在国际上首先成功地把J积分理论用于高应变区裂纹容限分析和应变疲劳寿命分析
他的研究成果扩展了弹塑性断裂力学的工程应用领域,为此获冶金部和国家科委理论研究成果奖,并在一机部的“工程焊接结构缺陷评定研究”上获机械部科技进步一等奖(主要成员),“马氏体时效钢时效结构和强韧化及设计原理研究”成果获冶金部科技进步一等奖(第一作者)
20世纪80年代以来,蔡其巩先后指导了20多名研究生从事结构钢、高温合金和金属间化合物的动态屈服和动态断裂机理的研究,并将一些研究成果和规律用于工程结构失效分析上
他在美国海洋钻探船“爪哇海”号在中国南海翻沉事件的失效分析中获机械工程学会失效分析一等奖和个人特殊贡献奖
当时美国西北研究所测定引发断裂的船体钢板的NDT(无塑性转变温度)是5~10℃,否定事故温度(28.5℃)下发生断裂的可能性,想把责任推给中方和南海的恶劣风暴
在他参加的失效分析中,先应用传统的切口冲击试验和断口分析,证明该钢板在事故温度下处于冷脆状态和一、二级粗晶断口,肯定该钢板根据国际造船局的标准是不合格的钢板,并用高应变速率下屈服强度提高到500兆帕以上和解理断裂应力的测定结果说明了该钢板的冷脆倾向的物理本质
其后,认识到美方所依据的NDT是在落锤试件脆性焊点中预制的切口引发裂纹后进入母材的高速传播裂纹(其速度高达每秒2000米)是否止裂而测出的,未计及裂纹高速传播引起的惯性阻力时动态断裂阻力的明显增高作用
我们用预制裂纹动态冲击下起裂(即零速度起始扩展)测得的动态断裂韧度(这时惯性阻力为0,从而动态断裂阻力最低)的转变温度为40℃-45℃,明显高于事故温度,从而纠正了美方不会发生断裂的结论
上述多层次的失效分析,指出了传统的动态断裂控制所依据的NDT的经验性和局限性
提出了基于断裂动力学定量分析的动态断裂控制研究的方向和必要性
学术论著出版日期名称作者出版社1978年《工程断裂力学上》陈篪,蔡其巩,王仁智等编北京:国防工业出版社
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