本文關(guān)鍵詞：奧氏體不銹鋼應(yīng)變強(qiáng)化低溫容器的安全性研究　出處：《華南理工大學(xué)》2011年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：壓力容器安全性與經(jīng)濟(jì)性并重的設(shè)計(jì)理念已成為當(dāng)前壓力容器設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì),奧氏體不銹鋼是一種較為理想的低溫壓力容器材料,韌塑性好但屈服強(qiáng)度低,使得按常規(guī)設(shè)計(jì)不能充分發(fā)揮其承載能力,造成材料和資源浪費(fèi)。將應(yīng)變強(qiáng)化輕型化技術(shù)應(yīng)用于奧氏體不銹鋼低溫容器,通過消耗材料的部分塑性,顯著提高屈服強(qiáng)度,可達(dá)到節(jié)省材料、節(jié)能減排的目的。 本文圍繞國產(chǎn)奧氏體不銹鋼應(yīng)變強(qiáng)化低溫容器的安全性,分析應(yīng)變強(qiáng)化對(duì)材料力學(xué)性能、容器整體安全裕度的影響,并采用有限元分析手段對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)容器的應(yīng)變強(qiáng)化過程進(jìn)行數(shù)值模擬。主要的研究內(nèi)容和結(jié)論如下: (1)通過預(yù)應(yīng)變拉伸試驗(yàn)得出了國產(chǎn)奧氏體不銹鋼材料(牌號(hào)06Cr19Ni10)合適的應(yīng)變強(qiáng)化范圍,并分析了應(yīng)變強(qiáng)化量、加載方式、保壓過程對(duì)材料性能的影響。結(jié)果表明:應(yīng)變強(qiáng)化量的增加對(duì)抗拉強(qiáng)度影響不大,4%~10%預(yù)應(yīng)變強(qiáng)化范圍內(nèi)材料的塑性損失量約等于預(yù)應(yīng)變量;保壓過程基本不影響材料性能的改變。 (2)運(yùn)用有限元法模擬分析了應(yīng)變強(qiáng)化對(duì)容器塑性失穩(wěn)壓力的影響。結(jié)果表明加載路徑不同對(duì)容器的極限承載能力無影響,應(yīng)變強(qiáng)化后壓力容器的設(shè)計(jì)按強(qiáng)化前的尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)是合理的;同時(shí)考慮預(yù)應(yīng)變后容器幾何形狀改變和材料應(yīng)力應(yīng)變曲線改變的情況下,圓筒容器的塑性失穩(wěn)壓力無明顯下降,球殼容器的下降趨勢(shì)較為明顯。 (3)定量分析了預(yù)應(yīng)變后容器的安全裕度。結(jié)果表明預(yù)應(yīng)變后球殼容器安全裕度的下降程度比圓筒容器大。經(jīng)4%~10%預(yù)應(yīng)變后,圓筒容器的最小安全裕度由按常規(guī)設(shè)計(jì)的4.76降至2.21,與國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)中的最低安全裕度要求相當(dāng);球殼容器的最小安全裕度由按常規(guī)設(shè)計(jì)的4.43降為1.83。應(yīng)變強(qiáng)化技術(shù)更適合圓筒容器。 (4)利用建立的非線性有限元模型對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)低溫容器的應(yīng)變強(qiáng)化過程進(jìn)行數(shù)值模擬,得出了容器典型部位的應(yīng)力應(yīng)變隨載荷的變化規(guī)律。對(duì)容器的安全裕度分析表明,按應(yīng)變強(qiáng)化設(shè)計(jì)后容器仍具有較高的強(qiáng)度裕度和塑性儲(chǔ)備。為避免應(yīng)變強(qiáng)化后不必要的塑性變形,在有限元分析的基礎(chǔ)上探討了以筒體主體環(huán)向應(yīng)變?yōu)殛P(guān)鍵控制參數(shù)的設(shè)計(jì)方法。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TH49

【引證文獻(xiàn)】

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2 王亞婷;奧氏體不銹鋼焊縫韌性與組織規(guī)律性研究[D];南京理工大學(xué);2012年

3 周連東;奧氏體不銹鋼壓力容器的塑性載荷及安全裕度研究[D];華南理工大學(xué);2012年

4 劉凡;應(yīng)變強(qiáng)化壓力容器的穩(wěn)定性研究[D];華南理工大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：1351706