發(fā)布時(shí)間：2019-09-10 18:06

【摘要】：基于安全性評(píng)定理論,提出了失效路徑理念,探尋了壓力容器裂紋缺陷失效路徑仿真平臺(tái)開發(fā)思路,并利用VB編程語言完成了相關(guān)平臺(tái)的開發(fā)。以某一穿透裂紋為例,通過設(shè)定裂紋不同的尺寸變化量和延遲時(shí)間,應(yīng)用仿真平臺(tái)得到了裂紋在失效評(píng)定圖上評(píng)定點(diǎn)的變化軌跡,得到失效路徑仿真曲線,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。以失效路徑的仿真曲線為基礎(chǔ),為預(yù)測(cè)裂紋的臨界尺寸所處的精確范圍提供了一種新的方法。
【圖文】：

為例，應(yīng)用仿真平臺(tái)得到了不同單位變化量下裂紋的失效路徑的仿真曲線，并通過分析比較得出了有意義的規(guī)律。以失效路徑的仿真曲線為基礎(chǔ)，提出了一種預(yù)測(cè)裂紋的臨界尺寸的精確范圍新方法。1壓力容器裂紋安全性評(píng)定方法目前，我國壓力容器裂紋缺陷的安全評(píng)定是參考新Ｒ6標(biāo)準(zhǔn)利用失效評(píng)定圖技術(shù)［7］實(shí)現(xiàn)，如圖1。圖1裂紋缺陷的通用失效評(píng)定圖FAC失效評(píng)定曲線適用于應(yīng)力應(yīng)變特性曲線上，沒有明顯的屈服不連續(xù)點(diǎn)的材料［8］，方程為:Kr=(1－0．14L2r)(0．3+0．7e－0．65L2r)(1)式中，Kr是常規(guī)評(píng)定的斷裂比;Lr是載荷比。Kr=KI/KIC(2)Lr=P/P0(3)式中，，KI為應(yīng)力強(qiáng)度因子;KIC為斷裂韌性;P為施加載荷;P0為塑性失穩(wěn)極限載荷。經(jīng)過對(duì)缺陷的評(píng)定，如果評(píng)定點(diǎn)(例如P3)落在FAC曲線的內(nèi)側(cè)，缺陷就安全;如果評(píng)定點(diǎn)(例如P4)落在FAC曲線的外側(cè)，則不安全。2失效路徑缺陷失效路徑，指的是在通用失效評(píng)定圖上由一系列評(píng)估點(diǎn)擬合而成的曲線段(如圖1所示)，表示了缺陷由安全狀態(tài)變?yōu)椴话踩珷顟B(tài)的一種具體變化趨勢(shì)。如果在很短的時(shí)間內(nèi)取無窮個(gè)安全評(píng)定點(diǎn)，得到的失效路徑即為連續(xù)曲線。3壓力容器裂紋缺陷失效路徑仿真平臺(tái)3．1仿真平臺(tái)的開發(fā)思路要開發(fā)壓力容器裂紋缺陷失效路徑仿真平臺(tái)，首先要設(shè)定一個(gè)載體，即對(duì)壓力容器現(xiàn)有典型缺陷進(jìn)行評(píng)定，得到安全與否的結(jié)論。如果不安全，則應(yīng)立即進(jìn)行修復(fù)或產(chǎn)品報(bào)廢。如果安全，那么再開展壓力容器裂紋失效路徑的仿真，得到仿真結(jié)果。開發(fā)壓力容器裂紋缺陷失效路徑仿真平臺(tái)，需要結(jié)合壓力容器缺陷安全評(píng)定過程，而且要對(duì)裂紋擴(kuò)展過程中的安全性進(jìn)行多次評(píng)定。具體的思路如圖2。圖2缺陷安全評(píng)定與失效路徑仿真系統(tǒng)的設(shè)?

灞?化趨勢(shì)。如果在很短的時(shí)間內(nèi)取無窮個(gè)安全評(píng)定點(diǎn)，得到的失效路徑即為連續(xù)曲線。3壓力容器裂紋缺陷失效路徑仿真平臺(tái)3．1仿真平臺(tái)的開發(fā)思路要開發(fā)壓力容器裂紋缺陷失效路徑仿真平臺(tái)，首先要設(shè)定一個(gè)載體，即對(duì)壓力容器現(xiàn)有典型缺陷進(jìn)行評(píng)定，得到安全與否的結(jié)論。如果不安全，則應(yīng)立即進(jìn)行修復(fù)或產(chǎn)品報(bào)廢。如果安全，那么再開展壓力容器裂紋失效路徑的仿真，得到仿真結(jié)果。開發(fā)壓力容器裂紋缺陷失效路徑仿真平臺(tái)，需要結(jié)合壓力容器缺陷安全評(píng)定過程，而且要對(duì)裂紋擴(kuò)展過程中的安全性進(jìn)行多次評(píng)定。具體的思路如圖2。圖2缺陷安全評(píng)定與失效路徑仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路其中，對(duì)缺陷安全性的計(jì)算評(píng)定可參照國標(biāo)《在用含缺陷壓力容器的安全評(píng)定》進(jìn)行，而裂紋尺寸變化的失效路徑仿真循環(huán)過程可用圖3表示。圖3失效路徑仿真程序結(jié)構(gòu)框圖以上過程中，要設(shè)定延遲時(shí)間T，那么就應(yīng)該應(yīng)用一個(gè)延遲函數(shù)time_delay，該延遲函數(shù)的主要功能是:延遲n秒去執(zhí)行下一段循環(huán)程序，進(jìn)而使得下一個(gè)缺陷評(píng)定點(diǎn)的顯示時(shí)間能夠控制。n的值可以由用戶自己設(shè)定。延遲函數(shù)定義程序如下:PrivateSubtime_delay(ByValnSecondAsLong)DimnowtimeAsDatenowtime=Time()DoWhileTrueIfDateDiff(“s”，nowtime，Time())=nSecondThenExitDoEndIfDoEvents·30·
【作者單位】： 湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院;四川大學(xué)制造科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】：湖南省教育廳科學(xué)研究項(xiàng)目(15C0449) 湖南省科技廳科技計(jì)劃資助項(xiàng)目(2014FJ3115) 湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院院級(jí)項(xiàng)目(GYKYY2016005)
【分類號(hào)】：TH49

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2534161