【摘要】： 超高壓容器是現(xiàn)代工業(yè)及科學研究中廣泛應用的設備。為了提高超高壓容器的承載能力并延長疲勞壽命,需對其進行自增強處理。自增強處理的關鍵是殘余應力的計算,準確計算殘余應力對疲勞壽命的確定非常重要,但由于使用中超高壓容器材料的力學行為復雜,使得這一課題仍未完全解決。本文在簡述了超高壓容器的發(fā)展以及國內外自增強研究現(xiàn)狀的基礎上,介紹了超高壓容器自增強殘余應力的計算模型,并依據(jù)彈塑性理論的理想彈塑性模型、卸載冪硬化模型、雙向冪硬化模型、雙線性硬化模型的優(yōu)缺點,提出了基于損傷理論的損傷自增強模型。本文由損傷理論的熱力學基礎出發(fā),引入損傷變量,給出材料損傷本構方程,基于此方程建立超高壓容器筒體損傷自增強模型。在對自增強筒體受力情況和邊界條件分析的基礎上,本文給出損傷區(qū)和彈性區(qū)應力分布、損傷自增強臨界壓力以及損傷自增強壓力,依據(jù)卸載定理,給出損傷自增強殘余應力分布。本文對損傷變量的實驗測量方法進行了研究,由于其應力-應變關系不服從直線關系,故依據(jù)損傷變量測量的彈性常數(shù)法,提出利用云紋干涉法和拉伸實驗法來進行損傷變量的理論實驗測量,為損傷變量測量提供理論思路。利用實驗數(shù)據(jù)對損傷變量沿半徑變化規(guī)律進行了研究,本文給出了含四參量的損傷變量函數(shù)關系式,并對損傷自增強殘余應力模型進行了驗證,并將計算所得殘余應力與其他模型相比較,驗證其準確性。
【圖文】：

圖 1.3 卸載冪硬化模型 圖 1.4 筒體截面各區(qū)域示意圖Fig1.3 Unload power law hardness model Fig1.4 The region map of cylinder’s section在圖 1.4 中：Rd表示筒體反向屈服界面半徑[31-35]。二、殘余應力分布假設反向屈服區(qū)Ri≤Rd≤rc。 σσσ = AR考慮各區(qū)域應力分布得：加載塑性區(qū)卸載反向屈服區(qū)（Ri≤r ≤Rd）：( )( )22222222222 2222222222221 1ln21 1ln 1 2 121 1 1ln 12 2REBr s dB Bi iREBt s dBBi iREBZ s dB Bi irRR B RrrRBR B RrrRBR B Rrσσ σσσ σσσ σ = = + + = + + (1-

圖 1.3 卸載冪硬化模型 圖 1.4 筒體截面各區(qū)域示意圖Fig1.3 Unload power law hardness model Fig1.4 The region map of cylinder’s section在圖 1.4 中：Rd表示筒體反向屈服界面半徑[31-35]。二、殘余應力分布假設反向屈服區(qū)Ri≤Rd≤rc。 σσσ = AR考慮各區(qū)域應力分布得：加載塑性區(qū)卸載反向屈服區(qū)（Ri≤r ≤Rd）：( )( )22222222222 2222222222221 1ln21 1ln 1 2 121 1 1ln 12 2REBr s dB Bi iREBt s dBBi iREBZ s dB Bi irRR B RrrRBR B RrrRBR B Rrσσ σσσ σσσ σ = = + + = + + (1-
【學位授予單位】：大慶石油學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TH49

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本文編號：2659746