【摘要】： 在壓力容器的設(shè)計及安全性評價中,先漏后爆(LBB)是一個十分重要的設(shè)計準(zhǔn)則。所謂先漏后爆(LBB)是指容器在發(fā)生整體破壞前,表面裂紋穿透壁厚,所容流體發(fā)生泄漏的破壞方式,以避免由于快速整體破壞引起的災(zāi)難性事故。必須通過詳細(xì)的表面裂紋擴(kuò)展過程模擬,才能判斷是否符合LBB設(shè)計要求。表面裂紋準(zhǔn)靜態(tài)擴(kuò)展的幾何形貌變化規(guī)律的預(yù)測,是先漏后爆(LBB)評判十分重要的課題之一。工程中可以用應(yīng)力強(qiáng)度因子的變化,來模擬裂紋擴(kuò)展的模式,目前已有文獻(xiàn)研究了外載作用下的表面裂紋擴(kuò)展形式。但是,壓力容器中必然存在制造過程中引起的殘余應(yīng)力,僅考慮外載作用時滿足LBB要求的結(jié)構(gòu),在殘余應(yīng)力的影響下會變得不滿足。 本文對特定焊接殘余應(yīng)力場加載作用下含三維表面裂紋的壓力容器模型,用有限元軟件(ABAQUS)進(jìn)行了表面裂紋準(zhǔn)靜態(tài)擴(kuò)展模擬計算,引入了比因子概念來判別裂紋擴(kuò)展形貌的新方法,得到如下結(jié)論: 1)殘余應(yīng)力起到了遏止表面裂紋厚度方向的擴(kuò)展的作用,使得表面裂紋變得十分細(xì)長,容易導(dǎo)致爆破性破壞。因此在LBB設(shè)計中,必須考慮殘余應(yīng)力的作用; 2)表面裂紋的形狀不能是隨意的,正確的形狀是裂尖前緣各點處于相同的擴(kuò)展?fàn)顟B(tài); 3)表面附近的應(yīng)力強(qiáng)度因子與厚度方向上的應(yīng)力強(qiáng)度因子的比值,是隨長短軸比變化的,真實的表面裂紋形狀,決定于該比值取合適的值。 本文提出的裂紋擴(kuò)展形貌模擬方法,可以應(yīng)用于外載和殘余應(yīng)力同時作用的情況,在得到總的應(yīng)力強(qiáng)度因子的分布后,根據(jù)比因子判別裂紋的擴(kuò)展形貌,并判斷結(jié)構(gòu)是否滿足LBB設(shè)計要求。
【圖文】：

二維網(wǎng)格劃分Figure3.4Localmeshdivision

整體網(wǎng)格劃分Figure3.5Globalmeshdivision
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TH49

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 羅曦春;黃海東;;水壓試驗對地鐵車輛儲風(fēng)缸材料性能的影響[J];電力機(jī)車與城軌車輛;2009年06期

，

本文編號：2620154