本文關(guān)鍵詞：核電安全端殘余應(yīng)力與力學(xué)性能不均勻性對(duì)裂尖場的影響

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【摘要】：焊接殘余應(yīng)力是導(dǎo)致核電一回路安全端異種金屬焊接接頭引導(dǎo)力腐蝕開裂(SCC)的主要因素之一,同時(shí)焊接接頭區(qū)域材料力學(xué)性能不均勻性使得SCC裂紋尖端力學(xué)場分析變得更為復(fù)雜。本文借助理論分析和有限元方法,模擬分析了殘余應(yīng)力和力學(xué)性能不均勻性共同作用下,核電安全端焊接接頭SCC裂紋尖端應(yīng)力應(yīng)變規(guī)律。完成的主要研究工作有:(1)分別利用預(yù)定義溫度場法和導(dǎo)入預(yù)應(yīng)力法對(duì)核電一回路安全端焊接接頭中的殘余應(yīng)力分布進(jìn)行模擬,證明了導(dǎo)入預(yù)應(yīng)力法是較理想的焊接接頭殘余應(yīng)力場模擬方法;(2)建立了定值殘余應(yīng)力場異種金屬焊接接頭模型,分析了裂紋長度對(duì)裂紋尖端應(yīng)力應(yīng)變和斷裂參量的影響規(guī)律,研究表明當(dāng)裂紋長度小于管壁厚度的三分之一時(shí),裂尖應(yīng)力應(yīng)變和斷裂參量隨裂紋長度增加而增大,之后趨于平穩(wěn);(3)建立了核電一回路安全端焊接接頭的周向截面模型,分析了殘余應(yīng)力場中不同長度裂紋尖端應(yīng)力應(yīng)變和斷裂參量的變化規(guī)律,研究表明裂尖應(yīng)力應(yīng)變隨裂紋長度的增大而減小,當(dāng)裂紋長度接近30mm時(shí)裂尖法向應(yīng)力由正變負(fù),有可能造成SCC裂紋擴(kuò)展停滯;(4)研究了材料力學(xué)性能不均勻性對(duì)焊接接頭界面區(qū)域裂紋尖端力學(xué)場的影響規(guī)律,分析得出了裂紋所在區(qū)域的材料硬度越大,裂尖區(qū)域應(yīng)力越大,塑性應(yīng)變?cè)叫〉慕Y(jié)論;(5)模擬了異種焊接接頭熔合線界面I型和II型復(fù)合裂紋尖端的應(yīng)力應(yīng)變場,分析得出了焊接界面裂紋的高應(yīng)力和低應(yīng)變偏向于硬度較大的材料區(qū)域,從而有可能導(dǎo)致裂紋擴(kuò)展方向偏移。
【關(guān)鍵詞】：安全端焊接接頭 裂紋尖端 殘余應(yīng)力 力學(xué)性能不均勻性 應(yīng)力應(yīng)變
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG404;TM623
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 1 緒論7-13
• 1.1 課題研究背景及意義7-8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-10
• 1.3 課題研究內(nèi)容、方法及技術(shù)路線10-13
• 2.焊接接頭斷裂力學(xué)模型的建立13-22
• 2.1 幾何模型的建立13-14
• 2.2 殘余應(yīng)力場的實(shí)現(xiàn)14-16
• 2.3 裂紋長度變化對(duì)定值殘余應(yīng)力場中裂尖場的影響16-20
• 2.3.1 有限元模型的建立16-18
• 2.3.2 計(jì)算結(jié)果分析18-20
• 2.4 裂紋位置對(duì)定值殘余應(yīng)力場中裂尖場的影響20-21
• 2.5 本章小結(jié)21-22
• 3.裂紋長度對(duì)焊縫中裂紋力學(xué)狀態(tài)的影響22-30
• 3.1 有限元模型的建立22
• 3.2 加載方式22-23
• 3.3 計(jì)算結(jié)果分析23-29
• 3.3.1 焊縫中不同長度裂紋尖端區(qū)域應(yīng)力分析23-26
• 3.3.2 焊縫中不同長度裂紋尖端區(qū)域應(yīng)變分析26-28
• 3.3.3 焊縫中不同長度裂紋擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)力分析28-29
• 3.4 本章小結(jié)29-30
• 4.焊接接頭中處于不同位置的裂紋力學(xué)狀態(tài)分析30-48
• 4.1 不同材料區(qū)域中裂紋尖端場研究30-34
• 4.1.1 模型的建立30
• 4.1.2 計(jì)算結(jié)果分析30-34
• 4.2 焊接材料界面附近的裂紋分析34-42
• 4.2.1 母材A533B與焊材182合金焊接材料界面附近裂紋分析34-38
• 4.2.2 熔覆層304不銹鋼和母材 316L合金焊接界面附近裂紋分析38-42
• 4.3 界面裂紋尖端場分析42-47
• 4.3.1 模型的建立42-43
• 4.3.2 計(jì)算結(jié)果分析43-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 5 結(jié)論與展望48-50
• 5.1 結(jié)論48
• 5.2 展望48-50
• 致謝50-51
• 參考文獻(xiàn)51-55
• 附錄55

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 傅增力,施松華,孫以實(shí),楊衛(wèi);聚丙烯多相改性體系的裂尖過程區(qū)與增韌模型[J];中國塑料;1991年03期

2 魏學(xué)軍,周向陽,李勁,劉光磊,柯偉;散斑干涉微區(qū)應(yīng)變測量術(shù)在腐蝕疲勞裂尖形變研究中的應(yīng)用[J];金屬學(xué)報(bào);1993年06期

3 閻澄,陳劍虹,孫軍;裂紋深度對(duì)裂尖應(yīng)力分布及韌性的影響[J];甘肅工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1993年04期

4 魏學(xué)軍，李勁，王儉秋，柯偉;循環(huán)載荷下裂尖形變規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究[J];金屬學(xué)報(bào);1996年01期

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8 王維娟,趙乃，

本文編號(hào)：593286