在模擬核電設(shè)備高溫高壓水服役環(huán)境的高壓釜中,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)核電結(jié)構(gòu)材料斷裂試樣裂紋擴(kuò)展對(duì)于研究核電關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的合理選材與安全性評(píng)價(jià)至關(guān)重要。由于高壓釜中特殊環(huán)境制約,直流電位降法（Direct Current Potential Drop method,DCPD）是裂紋擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)試樣裂紋擴(kuò)展?fàn)顩r的最主要方法之一。本文借助有限元分析軟件對(duì)標(biāo)準(zhǔn)斷裂試樣進(jìn)行電位場(chǎng)數(shù)值模擬,分析DCPD法監(jiān)測(cè)裂紋的影響因素,研究開(kāi)發(fā)了基于DCPD法的斷裂試樣裂紋擴(kuò)展實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。完成的主要工作如下:（1）分析了高壓釜環(huán)境斷裂試樣拉伸實(shí)驗(yàn)中裂紋擴(kuò)展監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理,基于DCPD原理與裂紋擴(kuò)展監(jiān)測(cè)要求對(duì)系統(tǒng)需求進(jìn)行研究。根據(jù)系統(tǒng)需求,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行硬件方案設(shè)計(jì)和軟件功能方案設(shè)計(jì)。（2）基于裂紋擴(kuò)展監(jiān)測(cè)原理,用ABAQUS建立試樣電位降監(jiān)測(cè)模型,從試樣裂紋電位降監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)和產(chǎn)生環(huán)節(jié)對(duì)裂紋擴(kuò)展監(jiān)測(cè)影響因素進(jìn)行研究,找到各因素對(duì)監(jiān)測(cè)的影響規(guī)律。根據(jù)仿真分析結(jié)果,利用最小二乘法,擬合裂紋長(zhǎng)度與電位降標(biāo)定公式。（3）根據(jù)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與裂紋電位降監(jiān)測(cè)影響因素分析,設(shè)計(jì)裂紋擴(kuò)展實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)需求選擇高穩(wěn)定恒流源,設(shè)計(jì)制作了電... 

【文章來(lái)源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

模擬高溫高壓水環(huán)境的高壓釜

斷裂力學(xué)試樣裂紋擴(kuò)展監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究的重點(diǎn)是，試樣裂紋長(zhǎng)度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。要對(duì)試樣進(jìn)行裂紋電位降監(jiān)測(cè)，首先需要給試樣提供一個(gè)恒定直流電，使其產(chǎn)生電位場(chǎng)，然后測(cè)量試樣上指定兩點(diǎn)之間的電位降，根據(jù)電位降與裂紋長(zhǎng)度的標(biāo)定關(guān)系轉(zhuǎn)換得到裂紋長(zhǎng)度�；诹鸭y擴(kuò)展監(jiān)測(cè)原理與系統(tǒng)需求，進(jìn)行系統(tǒng)硬件方案和軟件功能方案設(shè)計(jì)。2.1 系統(tǒng)工作原理本論文所研究的裂紋擴(kuò)展監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要用于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下裂紋擴(kuò)展的在線監(jiān)測(cè)。如圖 2.1 所示，為實(shí)驗(yàn)室中的慢應(yīng)變速率拉伸機(jī)，該設(shè)備可以給試樣提供加載力，在拉伸機(jī)的作用下，斷裂力學(xué)試樣發(fā)生緩慢擴(kuò)展。根據(jù)加載方式的不同，有慢應(yīng)變速率拉伸試驗(yàn)法和恒定應(yīng)變/應(yīng)力測(cè)試法。這兩種方法都無(wú)法直接測(cè)得裂紋擴(kuò)展速率，需要增加輔助測(cè)量設(shè)備對(duì)裂紋擴(kuò)展進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。常用的裂紋監(jiān)測(cè)方法如直讀法、超聲法、聲發(fā)射法等不適用與高壓釜環(huán)境中，本系統(tǒng)采用直流電位降法對(duì)裂紋擴(kuò)展進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。基于直流電位降法的裂紋擴(kuò)展監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 2.2 所示，系統(tǒng)由硬件和軟件組成，硬件包括高穩(wěn)定相恒流源輸出模塊、高精度電壓測(cè)量模塊、計(jì)算機(jī)等。

斷裂力學(xué)試樣裂紋擴(kuò)展監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究的重點(diǎn)是，試樣裂紋長(zhǎng)度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。要對(duì)試樣進(jìn)行裂紋電位降監(jiān)測(cè)，首先需要給試樣提供一個(gè)恒定直流電，使其產(chǎn)生電位場(chǎng)，然后測(cè)量試樣上指定兩點(diǎn)之間的電位降，根據(jù)電位降與裂紋長(zhǎng)度的標(biāo)定關(guān)系轉(zhuǎn)換得到裂紋長(zhǎng)度�；诹鸭y擴(kuò)展監(jiān)測(cè)原理與系統(tǒng)需求，進(jìn)行系統(tǒng)硬件方案和軟件功能方案設(shè)計(jì)。2.1 系統(tǒng)工作原理本論文所研究的裂紋擴(kuò)展監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要用于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下裂紋擴(kuò)展的在線監(jiān)測(cè)。如圖 2.1 所示，為實(shí)驗(yàn)室中的慢應(yīng)變速率拉伸機(jī)，該設(shè)備可以給試樣提供加載力，在拉伸機(jī)的作用下，斷裂力學(xué)試樣發(fā)生緩慢擴(kuò)展。根據(jù)加載方式的不同，有慢應(yīng)變速率拉伸試驗(yàn)法和恒定應(yīng)變/應(yīng)力測(cè)試法。這兩種方法都無(wú)法直接測(cè)得裂紋擴(kuò)展速率，需要增加輔助測(cè)量設(shè)備對(duì)裂紋擴(kuò)展進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。常用的裂紋監(jiān)測(cè)方法如直讀法、超聲法、聲發(fā)射法等不適用與高壓釜環(huán)境中，本系統(tǒng)采用直流電位降法對(duì)裂紋擴(kuò)展進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)�；谥绷麟娢唤捣ǖ牧鸭y擴(kuò)展監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 2.2 所示，系統(tǒng)由硬件和軟件組成，硬件包括高穩(wěn)定相恒流源輸出模塊、高精度電壓測(cè)量模塊、計(jì)算機(jī)等。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3039693