本文關(guān)鍵詞：幾何與材料拘束的交互作用對(duì)P92鋼焊接接頭蠕變斷裂行為的影響

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【摘要】：本文基于延性耗竭蠕變損傷模型的有限元法,較為系統(tǒng)地研究了P92鋼焊接接頭試樣的幾何拘束(不同試樣幾何與面外拘束)、材料拘束(不同初始裂紋位置、蠕變強(qiáng)度與延性失配)、載荷大小(應(yīng)力水平)以及它們之間的交互作用對(duì)接頭蠕變裂紋起裂(CCI)時(shí)間、裂紋擴(kuò)展(CCG)速率、CCG路徑及破斷壽命的影響,并通過裂尖區(qū)三軸應(yīng)力與等效應(yīng)力的分布分析了它們的影響機(jī)理。得到的主要結(jié)果如下：(1)幾何拘束與材料拘束對(duì)CCI時(shí)間和CCG速率的影響方面存在交互作用,低幾何拘束下材料拘束對(duì)CCI時(shí)間和CCG速率的影響更明顯,即低幾何拘束強(qiáng)化了材料拘束效應(yīng)。其原因?yàn)榈蛶缀尉惺嚇拥牧鸭馊S應(yīng)力較低,此時(shí)由材料拘束所引起的裂尖三軸應(yīng)力的變化比較明顯；而高幾何拘束的試樣則相反。(2)高載荷水平下,CCI時(shí)間和CCG速率對(duì)材料拘束不敏感；而在低載荷水平下,它們對(duì)材料拘束敏感。實(shí)際的高溫部件一般工作在較低應(yīng)力水平下,故在其壽命設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)中,需要考慮材料拘束效應(yīng)對(duì)CCG速率和CCI時(shí)間的影響。(3)焊接接頭中HAZ/BM界面(即熱影響區(qū)HAZ與母材BM界面)兩側(cè)材料的蠕變強(qiáng)度與蠕變延性的失配及其交互作用影響界面裂紋裂尖區(qū)三軸應(yīng)力和等效應(yīng)力的大小和分布,從而影響其裂紋擴(kuò)展路徑、CCG速率、CCI時(shí)間和斷裂壽命。研究探明了不同蠕變強(qiáng)度失配條件下,蠕變延性失配對(duì)CCG路徑、速率、CCI時(shí)間和斷裂壽命的影響規(guī)律。(4)面外拘束與材料拘束的交互作用,影響裂尖的應(yīng)力三軸度與Mises應(yīng)力分布,從而影響CCG速率和路徑。在低面外拘束下,CCG速率慢,材料拘束對(duì)于CCG路徑的影響較小。在高面外拘束下,CCG速率快,材料拘束對(duì)裂紋擴(kuò)展路徑有較大影響。(5)載荷水平和蠕變延性的交互作用,影響CCG路徑。在低載荷水平和高蠕變延性下,CCG路徑對(duì)材料拘束較為敏感。在高載荷水平和低蠕變延性下,CCG路徑對(duì)材料拘束不敏感。應(yīng)力水平對(duì)裂紋路徑的影響與材料蠕變本構(gòu)參數(shù)的應(yīng)力相關(guān)性有關(guān)。(6)在高溫焊接結(jié)構(gòu)的蠕變壽命分析和評(píng)定中,要充分考慮幾何拘束與材料拘束的交互作用、應(yīng)力水平、接頭各區(qū)域的蠕變延性和蠕變強(qiáng)度失配及其交互作用等對(duì)接頭裂紋擴(kuò)展路徑、CCG速率、CCI時(shí)間與斷裂壽命的影響。
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG407

【參考文獻(xiàn)】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 談建平;納入拘束效應(yīng)的含裂紋結(jié)構(gòu)蠕變壽命評(píng)價(jià)方法研究[D];華東理工大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 趙雷;P92鋼焊接接頭的蠕變損傷機(jī)理研究[D];天津大學(xué);2009年

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本文編號(hào)：1252731