【摘要】：在實際的工程機械結構服役過程中,偶爾會出現(xiàn)負荷在很短時間內突然增大,之后又回落到正常載荷的一次超載現(xiàn)象。相關研究和實驗表明,一次超載會帶來裂紋尖端閉合現(xiàn)象,進而影響裂紋的擴展歷程。為了了解一次超載對含缺陷結構裂紋尖端力學狀態(tài)的影響,本文以壓水堆核電站一回路安全端含缺陷焊接接頭作為研究對象,借助有限元模擬方法,對一次超載情況下異種金屬焊接接頭裂紋尖端應力應變場進行數(shù)值模擬計算與分析。主要研究工作如下:(1)以核電結構材料600鎳基合金為研究對象,建立了單一材料的緊湊拉伸試樣力學有限元模型,對裂紋尖端力學場進行了數(shù)值模擬計算,得到了一次超載過程中,裂紋長度和一次超載系數(shù)對鎳基合金材料裂紋尖端應力應變場的影響規(guī)律。(2)以182合金和A508低合金鋼異種金屬焊接接頭為研究對象,對材料界面及附近區(qū)域裂紋力學場進行了理論分析及模擬計算,獲得了一次超載情況下,不同位置裂紋尖端力學場和塑性區(qū)的變化規(guī)律。(3)基于焊接接頭非均質材料力學性能和三維實體模型,模擬分析了正常載荷和一次超載情況下安全端異種金屬焊接接頭徑向內表面裂紋前沿應力應變場,得到了一次超載情況下,不同的裂紋位置、裂紋深度及一次超載系數(shù)對焊接接頭裂紋尖端力學狀態(tài)的影響規(guī)律。
[Abstract]:In the actual construction machinery structure service process, occasionally there will be a sudden increase in the load in a very short time, and then fall back to the normal load of the first overload phenomenon. Related studies and experiments show that a single overload will bring about the crack tip closure phenomenon and then affect the crack propagation process. In order to understand the effect of a single overload on the crack tip mechanical state of a structure with defects, this paper takes the welded joints with defects at the safety end of the primary circuit of PWR nuclear power station as the research object, and makes use of the finite element simulation method. Numerical simulation and analysis of stress and strain field at crack tip of dissimilar metal welded joint under single overload are carried out. The main research work is as follows: (1) the mechanical finite element model of the compact tensile specimen with a single material is established, and the mechanical field at the crack tip is numerically simulated. The effect of crack length and primary overload coefficient on the stress and strain field at the crack tip of Ni-based alloy is obtained. (2) the dissimilar metal welded joints of 182 alloy and A508 low alloy steel are studied. The theoretical analysis and simulation of the mechanical field of the interface of the material and the nearby crack are carried out, and the results are obtained in the case of primary overload. The variation of mechanical field and plastic zone of crack tip in different positions. (3) based on the mechanical properties of heterogeneous materials and 3D solid model of welded joints, The stress and strain field at the front of radial internal surface crack of the safety end dissimilar metal welded joint under normal load and one overload is simulated and analyzed, and the different crack positions are obtained in the case of single overload. The influence of crack depth and primary overload coefficient on the crack tip mechanical state of welded joints.
【學位授予單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TU607

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本文編號：2389090