冷加工對核電結(jié)構(gòu)材料表面硬度及塑性力學(xué)參量影響研究
本文選題:維氏硬度 切入點(diǎn):冷加工 出處:《西安科技大學(xué)》2017年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:結(jié)構(gòu)完整性分析是重要機(jī)械結(jié)構(gòu)安全服役的重要保證之一,而準(zhǔn)確的材料力學(xué)參數(shù)是結(jié)構(gòu)完整性評價的重要基礎(chǔ)。由于冷加工會改變結(jié)構(gòu)局部材料力學(xué)參數(shù),而這些局部區(qū)域往往是結(jié)構(gòu)完整性分析的關(guān)鍵部位。為了獲取這些局部區(qū)域準(zhǔn)確的力學(xué)性能,本文利用理論、數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,建立了冷加工與材料表面硬度之間,以及材料表面硬度與屈服極限的關(guān)系。完成的主要工作如下:(1)以常用的核電焊接接頭材料316L奧氏體不銹鋼為研究對象,通過對試樣的維氏硬度實(shí)驗(yàn)測試及基于ABAQUS有限元模擬分析,獲得了 316L奧氏體不銹鋼維氏硬度與屈服強(qiáng)度之間的關(guān)系。(2)利用非線性有限元模擬方法,研究了壓頭載荷、偏移系數(shù)、應(yīng)變硬化指數(shù)以及屈服應(yīng)力對試樣壓痕區(qū)域應(yīng)力、塑性應(yīng)變以及壓痕深度的影響規(guī)律。(3)利用疲勞拉伸試驗(yàn)機(jī)對316L奧氏體不銹鋼試樣進(jìn)行了拉伸實(shí)驗(yàn),并對冷加工后的試樣進(jìn)行了維氏硬度測試,同時對該實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行了數(shù)值模擬,得出了冷加工量對材料屈服應(yīng)力變化規(guī)律的影響。(4)通過對壓水堆一回路安全端焊接接頭管道端基體金屬316L奧氏體不銹鋼的硬度測試與有限元模擬,分析了焊接殘余應(yīng)力帶來的“冷加工現(xiàn)象”及其對材料力學(xué)性能的影響。
[Abstract]:Structural integrity analysis is one of the important guarantees for the safe service of important mechanical structures, and accurate material mechanics parameters are the important basis of structural integrity evaluation. In order to obtain the accurate mechanical properties of these local regions, the method of combining theory, numerical simulation and experiment is used in this paper. The relationship between cold working and surface hardness of materials, as well as the relationship between surface hardness and yield limit of materials is established. The main work accomplished is as follows: (1) 316L austenitic stainless steel, a common nuclear welding joint material, is taken as the object of study. The relationship between Vickers hardness and yield strength of 316L austenitic stainless steel was obtained by Vickers hardness test and finite element simulation based on ABAQUS. The effect of deviation coefficient, strain hardening index and yield stress on the indentation stress, plastic strain and indentation depth of the specimen was studied. The tensile tests of 316L austenitic stainless steel specimens were carried out using fatigue tensile tester. The Vickers hardness of the samples after cold working was tested, and the experimental process was numerically simulated. The influence of cold processing amount on the variation of yield stress of materials is obtained. The hardness test and finite element simulation of 316L austenitic stainless steel at the end of welded pipe end of safe end welded joint of PWR are carried out by means of hardness test and finite element simulation. The "cold working phenomenon" caused by welding residual stress and its influence on mechanical properties of materials are analyzed.
【學(xué)位授予單位】:西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TM623
【參考文獻(xiàn)】
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