本文選題：小沖桿試驗 + 蠕變�。� 參考：《華東理工大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：電力、石化行業(yè)諸多高溫高壓設(shè)備的蠕變性能需要進行評定。對在役壓力容器進行取樣評估時,傳統(tǒng)的單軸蠕變試驗方法所需要的試樣尺寸大、不方便從在役設(shè)備上直接取樣,為了保證企業(yè)產(chǎn)線在正常運行情況下,能夠?qū)υ谝墼O(shè)備進行取樣并進行蠕變性能的預(yù)測及分析,不少研究人員提出了多種微試樣的蠕變試驗方法,例如,壓痕蠕變試驗、圓環(huán)蠕變試驗、小沖桿蠕變試驗、對常規(guī)試樣進行等比例縮小的微試樣蠕變試驗等無損或者微損的蠕變試驗方法,其中小沖桿蠕變試驗備受國內(nèi)外研究人員的關(guān)注。本文基于電廠用高溫CrMo用鋼對小沖桿蠕變試驗裝置及小沖桿蠕變性能參數(shù)的獲取方法進行了相關(guān)的研究。研制了新型的小沖桿蠕變試驗裝置；提出了獲取小沖桿蠕變性能參數(shù)的方法；研究了小沖桿蠕變試驗載荷與應(yīng)力轉(zhuǎn)換關(guān)系式的獲取方法；提出了小沖桿蠕變試驗壽命分析的新方法,本文主要工作及研究成果如下：1)通過國內(nèi)外的小沖桿蠕變試驗裝置的研究分析,研制出了一套新型的小沖桿蠕變試驗裝置,與現(xiàn)有的小沖桿蠕變試驗裝置相比,該裝置具有操作方便、獲得數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點。并對研制出的小沖桿蠕變試驗裝置進行了重復(fù)性試驗以及可靠性試驗,表明該小沖桿蠕變試驗裝置能夠滿足小沖桿蠕變試驗的需要。2)提出利用反向有限元求解小沖桿蠕變性能參數(shù)的方法。利用單個小沖桿蠕變試樣的時間位移曲線結(jié)合有限元分析軟件獲得材料的Norton性能參數(shù),該方法便捷有效,能夠省去繁瑣的長時間的小沖桿蠕變性能試驗。同時進行了不同載荷的小沖桿蠕變,驗證了本文提出方法的可靠性。3)在利用反向方法獲得小沖桿蠕變性能參數(shù)的基礎(chǔ)上,提出利用單個小沖桿蠕變試驗曲線結(jié)合有限元分析軟件,獲得小沖桿蠕變試樣的載荷與應(yīng)力之間的關(guān)系式,結(jié)果表明,該方法可以更為便捷直接地獲得小沖桿蠕變試驗載荷與等效應(yīng)力的關(guān)系,同時也避免了小沖桿蠕變試驗載荷與等效應(yīng)力之間的經(jīng)驗關(guān)系轉(zhuǎn)化所引起的分析誤差。4)在反向方法得出小沖桿蠕變性能參數(shù)以及載荷與應(yīng)力研究結(jié)論的基礎(chǔ)上,提出了利用單個小沖桿蠕變試驗曲線獲取小沖桿蠕變試樣持久壽命的方法,并通過小沖桿蠕變試驗及常用的持久壽命分析方法(Dorm、Monkman-Grant)對本文提出的新方法進行了驗證,結(jié)果表明本文的方法簡單有效。
[Abstract]:The creep properties of many high temperature and high pressure equipments in power and petrochemical industry need to be evaluated. In the process of sampling and evaluation of in-service pressure vessels, the traditional uniaxial creep test method requires a large sample size, which is not convenient for direct sampling from in-service equipment, in order to ensure that the production line of the enterprise is in normal operation. Many researchers have put forward a variety of creep test methods for microspecimen, such as indentation creep test, ring creep test, small impact bar creep test. Non-destructive or micro-damage creep test methods such as creep test of microspecimen with equal proportion are carried out on conventional specimens. Among them, creep test of small punching rod has attracted much attention from researchers at home and abroad. Based on the high temperature CrMo steel used in power plant, the creep test device of small impact rod and the method of obtaining creep performance parameters of small punch rod are studied in this paper. A new type of creep test device for small punch rod is developed, a method for obtaining creep performance parameters of small punch rod is put forward, and the method for obtaining the relationship between creep test load and stress transformation of small punch rod is studied. A new method of life analysis for creep test of small punch rod is proposed. The main work and research results are as follows: 1. Through the research and analysis of creep test equipment of small impact rod at home and abroad, a new set of creep test device for small punch rod is developed. Compared with the existing small punch bar creep test device, this device has the advantages of convenient operation, accurate data acquisition, simple structure, and so on. The repeatability test and reliability test were carried out for the creep test device of small punching rod. It is shown that the creep test device can meet the need of creep test of small punch rod. 2) the method of solving creep performance parameters of small punch rod by reverse finite element method is put forward. The time displacement curve of creep specimen of a single small punch bar and the finite element analysis software are used to obtain the Norton performance parameters of the material. The method is convenient and effective and can save the tedious long time creep performance test of the small punch rod. At the same time, the creep of small impact bar with different loads is carried out, and the reliability of the proposed method is verified. 3) on the basis of using reverse method to obtain creep performance parameters of small impact bar, The relationship between load and stress of creep specimen of small punch bar is obtained by using creep test curve of single small punch bar and finite element analysis software. The results show that, The relationship between creep test load and equivalent stress can be obtained more conveniently and directly by this method. At the same time, the analysis error caused by the transformation of the empirical relationship between the creep test load and equivalent stress of the small punch rod is avoided. 4) on the basis of the conclusion of the reverse method, the creep performance parameters and the load and stress of the small punch rod are obtained. A method for obtaining the rupture life of creep specimen of small impact bar by using creep test curve of single small punch bar is proposed. The new method is verified by creep test of small punch bar and Dormon Monkman-Grant method. The results show that the method is simple and effective.
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH49;TG115.57

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本文編號：2087825